JP2015521735A - Method and system for quantitative or qualitative determination of target components - Google Patents
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- G01N2021/6441—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks with two or more labels
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Abstract
本発明は、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための方法及びシステムに関する。本方法は、i)標的成分の1つ以上の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子を用意する工程と、ii)磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体を用意する工程と、iii)透過性窓を備えるマイクロ流体デバイスの流路チャネル内において液体試料を蛍光体及び磁性粒子と接触させる工程と、iv)磁石を使用して透過性窓に隣接する磁性粒子を少なくとも一時的に固定化し、固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取り、読み取られた信号に基づき標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施する工程とを含む。また、本発明は、本方法/本システムにおいて使用されるのに適したマイクロ流体デバイスと、液体試料を調製するためのキットとに関する。The present invention relates to a method and system for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample. The method comprises the steps of i) providing a plurality of magnetic particles each having one or more capture sites of a target component on each surface; and ii) a plurality of phosphors configured to bind to the capture sites of the magnetic particles. And iii) bringing the liquid sample into contact with the phosphor and magnetic particles in the flow channel of the microfluidic device comprising the permeable window; and iv) using the magnet to adjoin the permeable window. At least temporarily, emitting an excitation electromagnetic beam to the immobilized magnetic particles, reading a signal emitted from the phosphor captured by the immobilized magnetic particles, and based on the read signal, Performing a quantitative determination or a qualitative determination. The invention also relates to a microfluidic device suitable for use in the method / system and a kit for preparing a liquid sample.
Description
本発明は、液体試料中の標的成分、より詳細には、生物学的標的成分又は任意には同一の液体試料中における複数の標的成分の、定量的判定又は定性的判定のための方法及びシステムに関する。 The present invention relates to a method and system for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample, more particularly a biological target component or optionally a plurality of target components in the same liquid sample. About.
液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための複数の方法及びデバイスが、従来から公知である。これらの従来技術の方法の多くは、洗浄工程などの複雑な又は多大な時間を要する工程を有する。長年にわたり、改良方法が絶えず新たに開発されてきており、特に光標識システム及び読出しシステムを使用する方法が挙げられる。 A number of methods and devices for quantitative or qualitative determination of target components in a liquid sample are known in the art. Many of these prior art methods have complicated or time consuming processes such as cleaning processes. Over the years, improved methods have been continually being developed, and in particular include methods using optical beacon systems and readout systems.
また、捕獲プローブとの組合せによる磁性粒子の使用が、複数の方法において探られてきた。
磁性粒子を用いた蛍光免疫学的アッセイが、特許文献1に記載されている。この文献においては、磁性物質を含み透過性試験管内で調査すべき抗体の抗原を保有するプラスチック・パールを使用して検査を実施する。これらのパールは、調査対象の抗体及び蛍光分子でマーキングされた抗体を含む試料と共に、試験管内に配置される。反応の完了時に、固相にて抗原に付着するマーキングされた抗体の量が、蛍光計にて測定される。蛍光計では、励起放射が、試料に通されると共に、蛍光放射が、測定容器の底部を通して検出器に収集される。さらに、蛍光計は、磁場を発生させるための手段を備え、それにより、パールは、測定時間の間にわたって測定容器の底部に引き寄せられる。さらに、励起放射の波長にて又は放出放射の波長にて強力に吸収することにより、液相に留まる過剰トレーサによる又は測定によるバックグラウンド放射による干渉を低減させるために、測定前に着色剤が試料に添加される。
Also, the use of magnetic particles in combination with capture probes has been explored in several ways.
A fluorescent immunological assay using magnetic particles is described in US Pat. In this document, the test is carried out using a plastic pearl containing a magnetic substance and carrying the antigen of the antibody to be investigated in a permeable test tube. These pearls are placed in a test tube along with a sample containing the antibody under investigation and antibodies marked with fluorescent molecules. At the completion of the reaction, the amount of marked antibody attached to the antigen in the solid phase is measured with a fluorometer. In a fluorimeter, excitation radiation is passed through the sample and fluorescence radiation is collected at the detector through the bottom of the measurement vessel. Furthermore, the fluorimeter comprises means for generating a magnetic field, whereby the pearl is drawn to the bottom of the measurement vessel over the measurement time. In addition, the colorant must be sampled prior to measurement in order to reduce interference due to excess tracers remaining in the liquid phase or due to background radiation by measurement by strongly absorbing at the wavelength of excitation radiation or at the wavelength of emission radiation. To be added.
しかし、上記の方法は、実際には利用されていない。
例えば、特許文献2は、流体デバイスとの組合せにおける磁性粒子の使用を開示している。この明細書において開示される流体デバイスは、主要チャネルを有し、第1の入口が、主要チャネルの上流端部に流体連通する。また、この方法は、チャネルへの磁性ビーズの導入を含む。磁性ビーズは、標的に結合するように構成される。磁石が適用されることにより、磁性ビーズは、磁性ビーズによる標的の捕獲を可能にする流体デバイスの様々なセクションを通過し、洗浄工程及び磁性ビーズに捕獲された標的の定量化の実現に必要とされる他の工程まで磁気的に移動される。
However, the above method is not actually used.
For example, U.S. Patent No. 6,057,051 discloses the use of magnetic particles in combination with a fluidic device. The fluidic device disclosed in this specification has a main channel, and the first inlet is in fluid communication with the upstream end of the main channel. The method also includes the introduction of magnetic beads into the channel. The magnetic beads are configured to bind to the target. By applying a magnet, the magnetic beads pass through various sections of the fluidic device allowing the capture of the target by the magnetic beads and are necessary to realize the washing step and quantification of the target captured on the magnetic beads. It is magnetically moved to other processes.
特許文献3は、回転磁性ビーズ・トラップに磁性ビーズを捕獲するためのデバイス及び方法を開示している。このデバイスにより、自動化システムにおけるビーズの捕獲、洗浄、溶離、及び排出が可能となる。検体は、LC−MS/MS分析に適合する毛管スケール流体システム内の小容積で溶離される。 U.S. Patent No. 6,057,031 discloses a device and method for capturing magnetic beads in a rotating magnetic bead trap. This device allows for the capture, washing, elution and ejection of beads in an automated system. The analyte is eluted in a small volume in a capillary scale fluid system that is compatible with LC-MS / MS analysis.
特許文献4は、種々の標的タンパクの高速検出用のマイクロ流体チップ及び方法を開示している。マイクロ流体チップは、抗体結合磁性ビーズを使用して標的タンパクに結合することにより磁性複合体を形成し、次いでこの磁性複合体を認識し得る信号標識抗体を使用する。この方法は、バイオチップのマイクロ磁場により磁性複合体を純化することと、チップの蛍光検出領域にこの純化された磁性複合体を導入することにより純化された複合体中の標的タンパクの量を即座に検出することとを含む。 Patent Document 4 discloses a microfluidic chip and method for high-speed detection of various target proteins. The microfluidic chip forms a magnetic complex by binding to a target protein using antibody-bound magnetic beads, and then uses a signal-labeled antibody that can recognize this magnetic complex. In this method, the amount of the target protein in the purified complex is immediately determined by purifying the magnetic complex with the micro magnetic field of the biochip and introducing the purified magnetic complex into the fluorescence detection region of the chip. Detecting.
特許文献5は、乳中の抗生物質の存在を検出するための方法を開示しており、この方法
は、(a)純化された固定化抗体が付着した固体マトリクスをある量の乳及び酵素標識抗生物質に接触させる工程であって、この抗体がこの抗生物質に対する特異的なものである工程と、(b)乳からマトリクスを分離し、水でマトリクスを洗滌することにより、過剰乳及び酵素標識抗生物質を除去する工程と、(c)洗滌されたマトリクスを基板に接触させる工程であって、基板は酵素標識抗生物質の存在下において変色を示し、この変色量が、酵素標識抗生物質の量と定量的に相関する工程と、(d)基板の変色を基準と比較することにより乳中に存在する抗生物質の量を測定する工程とを含む。また、(a)分子中にラクタム環を有する抗生物質をラクタム環によってそれに結合することが可能なタンパクに対して共有結合により複合化する工程と、(b)工程(a)で得られた複合体をその抗生物質に対する特異的な抗体を産生することが可能な宿主動物に注入することにより特定の抗体を産生する工程と、(c)工程(a)の同一の抗生物質をラクタム環によりそれに結合し得る及び工程(a)において使用されたタンパクとは異なる第2のタンパクに対して共有結合により複合化して、第2の複合体を形成する工程と、(d)第2の複合体を固体マトリクスに対して共有結合により複合化して、抗体を純化するためのアフィニティ・マトリクスを形成する工程と、(e)宿主動物の血清をアフィニティ・マトリクスに接触させることにより工程(b)で産生された特定の抗体を単離及び純化する工程と、(f)特定の抗体を純粋形態で回収する工程とにより、前述の検出方法において使用するために純化された抗体を生成する方法が提供される。
U.S. Patent No. 6,057,031 discloses a method for detecting the presence of antibiotics in milk, which comprises: (a) a solid matrix with purified immobilized antibody attached to a quantity of milk and enzyme label. A step of contacting the antibiotic, wherein the antibody is specific for the antibiotic; and (b) separating the matrix from the milk and washing the matrix with water, thereby allowing excess milk and enzyme labeling. Removing the antibiotic; and (c) contacting the washed matrix with the substrate, wherein the substrate exhibits a color change in the presence of the enzyme-labeled antibiotic, and the amount of the color change is the amount of the enzyme-labeled antibiotic. And (d) measuring the amount of antibiotic present in the milk by comparing the discoloration of the substrate with a reference. And (a) a step of covalently conjugating an antibiotic having a lactam ring in the molecule to a protein that can be bound to it by a lactam ring; Producing a specific antibody by injecting the body into a host animal capable of producing a specific antibody against that antibiotic, and (c) adding the same antibiotic of step (a) to the lactam ring. A second complex that is capable of binding and covalently complexed to a second protein different from the protein used in step (a) to form a second complex; (d) a second complex; (E) contacting the host animal serum with the affinity matrix by covalently conjugating to the solid matrix to form an affinity matrix for purifying the antibody; And the step of isolating and purifying the specific antibody produced in step (b) and the step of (f) recovering the specific antibody in a pure form for purification in the aforementioned detection method. Methods are provided for producing antibodies.
本発明の目的は、単純かつ高速であり、2つ以上の標的成分の判定を同時に実施することが可能な、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための新規の方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a novel method for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample that is simple and fast and can perform determination of two or more target components simultaneously. It is to provide.
さらに、本発明の目的は、各判定のコストが比較的低い、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施するためのシステムを提供することにある。
さらに、本発明の一実施形態における目的は、多大な時間を要する洗浄工程を必要とせず、好適には例えば数分でなど比較的高速で判定を実施し得る方法を提供することにある。
Furthermore, the objective of this invention is providing the system for performing the quantitative determination or the qualitative determination of the target component in a liquid sample whose cost of each determination is comparatively low.
Furthermore, an object of one embodiment of the present invention is to provide a method that can perform a determination at a relatively high speed, for example, in a few minutes, without requiring a cleaning process that requires a lot of time.
これらの目的は、特許請求の範囲で規定され以下で説明される本発明及びその実施形態により達成された。
本発明は、液体中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための全く新しいアプローチを提供して見せた。
These objects have been achieved by the present invention and its embodiments as defined in the claims and described below.
The present invention has shown to provide a completely new approach for the quantitative or qualitative determination of target components in liquids.
さらに、非常に良好かつ正確な結果が高速かつ単純な方法で実現され得ることが判明している。
液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための本発明の方法は、
標的成分の1つ又は複数の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子を用意する工程と、
磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体を用意する工程と、
透過性窓を備えるマイクロ流体デバイスの流路チャネル内に液体試料、蛍光体、及び磁性粒子を搬送する工程と、
磁石を使用して磁性粒子を透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化し、固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取り、読み取られた信号に基づき標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施する工程と
からなる。
Furthermore, it has been found that very good and accurate results can be achieved in a fast and simple way.
The method of the present invention for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample comprises:
Providing a plurality of magnetic particles comprising one or more capture sites for a target component on each surface;
Providing a plurality of phosphors configured to bind to a capture site of magnetic particles;
Transporting a liquid sample, phosphor, and magnetic particles into a flow channel of a microfluidic device with a permeable window;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles and emitted from the phosphor captured by the immobilized magnetic particles. And a step of performing quantitative determination or qualitative determination of the target component based on the read signal.
本発明の方法は、1つ又は複数の標的成分の定性的判定に非常に適しており、本方法は、高精度の結果を実現し得ることが判明している。しかし、本発明の方法は、例えばスクリーニング目的などの定性的判定にも非常に適することが判明している。この例をさらに以下で説明する。 The method of the present invention is very suitable for qualitative determination of one or more target components, and it has been found that the method can achieve highly accurate results. However, it has been found that the method of the present invention is also very suitable for qualitative judgments such as for screening purposes. This example is further described below.
「方法」は、「検査」という用語によっても表され、本発明の方法を受ける液体は、検査される/検査を受ける。
「磁性粒子を透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化する」という用語は、磁性粒子が、磁性粒子に捕獲された想定される蛍光体を励起しかかる蛍光体から発せられる信号を読み取るのに十分な時間にわたり固定化されるべきであることを意味するものとして理解されたい。これは以下においてさらに説明される。
“Method” is also represented by the term “inspection”, and a liquid undergoing the method of the invention is inspected / inspected.
The term "immobilize magnetic particles at least temporarily adjacent to a transmissive window" reads the signal emitted from such a phosphor that excites the supposed phosphor captured by the magnetic particle. Should be understood to mean that it should be immobilized for a sufficient amount of time. This is further explained below.
液体試料、蛍光体、及び磁性粒子は、それらが相互に接触状態になるように、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に送られる。一実施形態においては、液体試料、蛍光体、及び磁性粒子の中の2つ又は全てが、液体チャネル内に送られる前に接触状態になる。一実施形態においては、液体試料、蛍光体、及び磁性粒子は、液体チャネル内で接触状態におかれる。 The liquid sample, phosphor, and magnetic particles are fed into the flow channel of the microfluidic device so that they are in contact with each other. In one embodiment, two or all of the liquid sample, phosphor, and magnetic particles are brought into contact before being sent into the liquid channel. In one embodiment, the liquid sample, phosphor, and magnetic particles are placed in contact within the liquid channel.
透過性窓は、例えば流路チャネルの透過性壁部セクションの形態である。
マイクロ流体デバイスを使用してこの検査を実施することにより、本方法は非常に高速なものとなり、少量の試料のみが必要となる。
The permeable window is for example in the form of a permeable wall section of a flow channel.
By performing this test using a microfluidic device, the method is very fast and only a small amount of sample is required.
今までは、マーキングされた成分を捕獲するために磁性粒子を使用して検査を実施する場合には、有効な判定を得るために、何らかの種類の洗浄が必要とされることが、又は少なくとも偽陽性のマスキングが必要とされることが、通常の要件であった。驚くべきことに、この検査の実施のためにマイクロ流体デバイスを使用することにより、洗浄が不要となりむしろ望ましくないことが判明した。実際に、好適なこととしては、磁性粒子の固定化後には、さらなる液体は一切追加されるべきではなく、好適な一実施形態では、流路チャネル内の液体は静止状態にあり、すなわち流路チャネル内に流れも乱流も存在しない。さらに、試料中に元来的に存在するもの以外の光吸収要素が追加されないことが望ましい。一実施形態においては、試料は、蛍光体及び磁性粒子ならびに液体試料中に元来的に存在するもの以外の追加的な光吸収要素を一切含まない。一実施形態においては、試料は、蛍光体及び磁性粒子以外に、蛍光体から発せられる光を吸収する要素を一切含まない。 To date, when performing inspections using magnetic particles to capture the marked components, some type of cleaning may be required or at least false to obtain a valid determination. It was a normal requirement that positive masking be required. Surprisingly, it has been found that using a microfluidic device to perform this test makes cleaning unnecessary and rather undesirable. Indeed, preferably, no further liquid should be added after immobilization of the magnetic particles, and in one preferred embodiment the liquid in the flow channel is stationary, i.e. the flow channel. There is no flow or turbulence in the channel. Furthermore, it is desirable that no light absorbing elements other than those originally present in the sample are added. In one embodiment, the sample does not contain any additional light-absorbing elements other than those originally present in the phosphor and magnetic particles and liquid sample. In one embodiment, the sample does not include any element that absorbs light emitted from the phosphor other than the phosphor and magnetic particles.
本方法は、2つ以上の標的成分を同時に判定しつつも驚くべき高信頼度の結果をもたらすことを示している。
好適なマイクロ流体デバイスを以下でさらに説明する。
The method has been shown to produce surprisingly reliable results while simultaneously determining two or more target components.
Suitable microfluidic devices are further described below.
「液体試料」という用語は、分散液及び懸濁液などの固体部分を含む液体試料からなる試料を含む任意の液体を意味する。この試料は、本発明を実施する時点において液体を含む。 The term “liquid sample” means any liquid comprising a sample consisting of a liquid sample comprising a solid part such as a dispersion and suspension. This sample contains a liquid at the time of practicing the present invention.
原則的には、分散粒子などの粒子を含む液体試料を含むがそれに限定されない任意の液体試料が適用され得る。一実施形態においては、液体試料は、任意に水と混合された粉砕食品もしくは粉砕組織であり、又はその抽出物であってもよい。したがって、例えば、本発明の方法は、組織、野菜、及び肉等に対する定量検査及び/又は定性検査を実施するために適用され得る。 In principle, any liquid sample can be applied, including but not limited to liquid samples containing particles such as dispersed particles. In one embodiment, the liquid sample is a ground food or ground tissue, optionally mixed with water, or may be an extract thereof. Thus, for example, the methods of the present invention can be applied to perform quantitative and / or qualitative tests on tissues, vegetables, meat, and the like.
一実施形態においては、液体試料は、例えば水性懸濁液中のヒト又は動物の糞便を含む。
一実施形態においては、液体試料は、排水又は例えば湖沼もしくは河川などの自然供給源からの水を含む。
In one embodiment, the liquid sample comprises human or animal feces, for example in an aqueous suspension.
In one embodiment, the liquid sample comprises drainage or water from a natural source such as a lake or river.
好適には、液体試料は、好適には存在することが想定される標的成分が磁性粒子に結合し得るようになど、蛍光体及び磁性粒子と混合されるのに十分な低粘度を有するべきである。この粘度が過度に高い場合には、試料は検査前に水などの液体で希釈されてもよい。本発明の一実施形態においては、液体試料は、判定の精度向上のために複数の希釈液中で及び例えば非希釈状態などで検査される。 Preferably, the liquid sample should have a sufficiently low viscosity to be mixed with the phosphor and the magnetic particles, such that the target component that is preferably present may be bound to the magnetic particles. is there. If this viscosity is excessively high, the sample may be diluted with a liquid such as water before inspection. In one embodiment of the present invention, the liquid sample is inspected in a plurality of dilution liquids and for example in an undiluted state in order to improve the accuracy of determination.
一実施形態においては、液体試料は、生物流体又は生物流体の一部からなる。かかる生物流体の例には、血液、唾液、尿、乳、サイトソル(細胞内液)、間質液(組織液)及び/又は1つもしくは複数のそれらの一部及び/又は混合物などの、ヒト又は動物又は野菜の流体が含まれる。 In one embodiment, the liquid sample consists of a biological fluid or a portion of a biological fluid. Examples of such biological fluids include humans, such as blood, saliva, urine, milk, cytosol (intracellular fluid), interstitial fluid (tissue fluid) and / or one or more parts and / or mixtures thereof. Or animal or vegetable fluids.
「標的成分」という用語は、特定タイプの成分の1つ又は複数の分子を意味する。「2つ以上の又は複数の標的成分」という用語は、2つ以上又は複数の異なるタイプの標的成分を意味する。 The term “target component” means one or more molecules of a particular type of component. The term “two or more target components” means two or more different types of target components.
あるタイプの成分は、磁性粒子の特定の捕獲部位により捕獲され得る成分を含む。あるタイプの成分に含まれる成分は、同一成分であることが可能であり、又は磁性粒子の特定の捕獲部位により捕獲され得ることを含む何らかの類似性を有する成分であることが可能である。 One type of component includes a component that can be captured by a specific capture site of a magnetic particle. The components included in one type of component can be the same component, or can have some similarity, including being able to be captured by a particular capture site of a magnetic particle.
以下において、「標的成分」という用語は、簡略化のために主に単数形で使用されるが、特に指定のない限り「標的成分」という用語の複数形をさらに含むこととする。
「標的成分」及び「標的検体」という用語は、同義的に使用される。
In the following, the term “target component” will be used primarily in the singular for simplicity, but will further include the plural of the term “target component” unless otherwise specified.
The terms “target component” and “target analyte” are used interchangeably.
標的成分は、原則的には結合アッセイで判定され得る任意の種類の標的成分であることが可能である。当業者は、適切な標的成分及び磁性粒子上に設けられるべき対応する捕獲部位を選択するために、他のタイプの結合アッセイからの知識を簡単に使用し得る。 The target component can in principle be any type of target component that can be determined in a binding assay. One skilled in the art can readily use knowledge from other types of binding assays to select the appropriate target component and the corresponding capture site to be provided on the magnetic particle.
以下では、定量的判定及び/又は定性的判定のための方法は、1つ又は複数の標的成分に対して同時に実施され得ると共に、特に指定のない限り単数形の「標的成分」の用語は、複数形の「標的成分」の用語をさらに含むものとして解釈されるべきである点を理解されたい。 In the following, methods for quantitative determination and / or qualitative determination may be performed simultaneously on one or more target components, and unless otherwise specified, the singular term “target component” It should be understood that the term “target component” should be construed to further include the term “target component”.
一実施形態においては、標的成分は、例えば有機体など、単一の有機分子又は有機分子構造などの生体分子である。例えばヘルスケア業界、食品業界等の業界での需要が高いため、本発明の方法は、生体分子の定量的判定及び/又は定性的判定における使用に非常に適する。その理由としては、特に、本発明の方法が、非常な高速性かつ高い信頼性を共に有するからである。 In one embodiment, the target component is a biomolecule such as a single organic molecule or organic molecular structure, eg, an organism. Due to the high demand in industries such as the health care industry and the food industry, the method of the present invention is very suitable for use in quantitative and / or qualitative determination of biomolecules. This is because, in particular, the method of the present invention has both extremely high speed and high reliability.
本発明の一実施形態においては、例えば、標的成分は、分子又は微生物などの有機体の突然変異体などであってもよい。
一実施形態においては、標的成分は、例えば大腸菌E.coli、シトロバクター種、アエロモナス種、パスツレラ種、非血清グループDlサルモネラ属、カンピロバクターブドウ球菌種、及びそれらの組合せなど、細菌性病原体、ウイルス性病原体、又は菌類病原体の中の少なくとも1つなどの微生物であるか又はそれらからなる。
In one embodiment of the present invention, for example, the target component may be a molecule or a mutant of an organism such as a microorganism.
In one embodiment, the target component is, for example, E. coli E. coli. microorganisms such as at least one of bacterial pathogens, viral pathogens, or fungal pathogens, such as E. coli, Citrobacter spp., Aeromonas spp., Pasteurella spp., non-serum group Dl Salmonella spp., Campylobacter spp. Or consist of them.
一実施形態においては、標的成分は、血液細胞、幹細胞、又は腫瘍細胞などの細胞であるか又はそれらからなる。
一実施形態においては、標的成分は、タンパク、ヌクレオチド、炭水化物、又は脂質、特に酵素、抗原、又は抗体であるか又はそれらからなる。
In one embodiment, the target component is or consists of cells such as blood cells, stem cells, or tumor cells.
In one embodiment, the target component is or consists of a protein, nucleotide, carbohydrate, or lipid, in particular an enzyme, antigen, or antibody.
一実施形態においては、標的成分は、「ハプテン」であるか又はそれからなる。ハプテンは、タンパクなどの大きな担体に付着した場合にのみ免疫反応を誘発し得る小分子であり、この担体は、それ自体では免疫反応を誘発しないものであってもよい。ハプテンは、例えばステロイド、ホルモン、抗生物質、又は無機成分であってもよい。 In one embodiment, the target component is or consists of a “hapten”. A hapten is a small molecule that can elicit an immune response only when attached to a large carrier such as a protein, and the carrier may itself not elicit an immune response. The hapten can be, for example, a steroid, a hormone, an antibiotic, or an inorganic component.
標的成分は、捕獲部位が設けられ得る任意の種類の成分であることが可能である点が当業者には理解されよう。
標的成分及び対応する捕獲部位は、当技術分野において周知である。また、磁性粒子などの表面上のかかる捕獲部位を固定化することは、周知である。
One skilled in the art will appreciate that the target component can be any type of component that can be provided with a capture site.
Target components and corresponding capture sites are well known in the art. It is also well known to immobilize such capture sites on surfaces such as magnetic particles.
捕獲部位及び微生物標的成分のかかる捕獲部位を備える磁性粒子の例は、例えばWO2012016107などにおいて見ることができる。
捕獲部位は、捕獲部位が少なくとも1つの標的成分に結合するように、少なくとも1つの標的成分に関連付けて選択される。
Examples of magnetic particles comprising such capture sites for capture sites and microbial target components can be found in eg WO2012016107.
The capture site is selected in relation to the at least one target component such that the capture site binds to the at least one target component.
本発明の方法の一実施形態においては、磁性粒子は、捕獲部位を備えるコーティングを備えるコーティングされた磁性粒子であり、捕獲部位は、標的成分の捕獲部位として選択され、コーティングは、例えば抗原、抗体、アビジン、ビオチン、又はヤギ抗−マウスIgGの形態の捕獲部位を備える。 In one embodiment of the method of the present invention, the magnetic particle is a coated magnetic particle comprising a coating comprising a capture site, the capture site is selected as a capture site for a target component, and the coating is for example an antigen, an antibody With a capture site in the form of avidin, biotin, or goat anti-mouse IgG.
一実施形態においては、捕獲部位は、標的成分に対する特異的なものである。
2つ以上の標的成分が存在する場合には、複数の捕獲部位群が存在してもよく、又は全ての標的成分の捕獲部位である1つのタイプの捕獲部位が存在してもよい。
In one embodiment, the capture site is specific for the target component.
If more than one target component is present, there may be multiple capture site groups, or there may be one type of capture site that is the capture site for all target components.
2つ以上の標的成分が存在する一実施形態においては、捕獲部位は、例えば類似するが同一ではない標的成分群に対してなど、2つ以上の標的成分に対する特異的なものである。 In one embodiment where two or more target components are present, the capture site is specific for two or more target components, eg, for groups of similar but not identical target components.
本発明の一実施形態においては、捕獲部位は、1つ又は複数の標的成分を含む成分群に対する特異的なものである。
一実施形態においては、捕獲部位は例えばタンパクに対する結合部位であり、それにより、タンパク含有量が判定され得る。一実施形態においては、捕獲部位は、事前選択されたタイプのタンパク又はタンパク群に対する結合部位である。
In one embodiment of the invention, the capture site is specific for a group of components comprising one or more target components.
In one embodiment, the capture site is, for example, a binding site for a protein, whereby the protein content can be determined. In one embodiment, the capture site is a binding site for a preselected type of protein or protein group.
一実施形態においては、結合部位は、例えばステロイドホルモン、抗生物質、又はさらに他の起源の他のハプテン分子など、小有機分子などのハプテンの結合部位である。
磁性粒子は、原則的にはマイクロ流体デバイスにおける処理に適した任意のサイズを有
し得る。
In one embodiment, the binding site is a hapten binding site, such as a small organic molecule, such as a steroid hormone, antibiotic, or other hapten molecule of other origin.
The magnetic particles can in principle have any size suitable for processing in microfluidic devices.
特に抗体コーティングされた磁性ビーズ及び免疫磁性ビーズである、定量的及び定性的な生物学的検査における磁性粒子技術の用途は、広く使用されており、かかる検査用の磁性粒子は、多数の形態で市販されている。 The use of magnetic particle technology in quantitative and qualitative biological tests, especially antibody-coated magnetic beads and immunomagnetic beads, is widely used, and such test magnetic particles are available in numerous forms. It is commercially available.
免疫磁性粒子を構築するための方法は、当技術分野において一般的に知られている(例えば、サファリク、アイ(Safarik,I.)及びサファリコヴァ、エム(Safarikova,M.)“Magnetic techniques for the isolation and purification of proteins and peptides.”BioMagn.Res.Technol.2(2004))。 Methods for constructing immunomagnetic particles are generally known in the art (e.g., Safarik, I. and Safarikova, M. "Magnetic techniques for the). isolation and purification of proteins and peptides. "BioMagn.Res.Technol.2 (2004)).
磁性粒子は、好適にはミクロンサイズ又はナノサイズである。好適には、磁性粒子は、最大で約50μmの、より好適には最大で約25μmの、約1〜約20μmなどの平均サイズを有する。 The magnetic particles are preferably micron-sized or nano-sized. Preferably, the magnetic particles have an average size of up to about 50 μm, more preferably up to about 25 μm, such as from about 1 to about 20 μm.
磁性粒子は、球状又は非球状であってもよい。磁性粒子のいくつかの例には、Cortex Megacell(商標)−Streptavidin磁性粒子、Cortex Megabeads(商標)−Streptavidin CM3454(8.8μm粒径であり磁化可能ポリスチレン/酸化鉄粒子でコーティングされた)、Cortex Megabeads(商標)−Streptavidin CTM−C M019(15.6μm粒径でありポリスチレン共重合体/酸化鉄粒子でコーティングされた)、Dynabeads(商標)M−280−Streptavidin(3〜4μm粒径)、及びGenpoint BugTrap(商標)磁性ビーズが含まれる。 The magnetic particles may be spherical or non-spherical. Some examples of magnetic particles include Cortex Megacell ™ -Streptavidin magnetic particles, Cortex Megabeads ™ -Streptavidin CM3454 (8.8 μm particle size and coated with magnetizable polystyrene / iron oxide particles), Cortex Megabeads ™ -Streptavidin CTM-C M019 (15.6 μm particle size and coated with polystyrene copolymer / iron oxide particles), Dynabeads ™ M-280-Streptavidin (3-4 μm particle size), and Genpoint BugTrap ™ magnetic beads are included.
適切な磁性粒子の他の例は、例えば200〜500nmのより小さなサイズの磁性ビーズサイズなどを備える、すなわちストレプトアビジン、タンパクA又は/及びGならびに複数の異なる抗体により官能化された、スフェロテック社(Spherotech,Inc.)[米国所在]、アデムテック社(Ademtech)[フランス所在]から入手可能な磁性粒子である。直接タンパク複合用の、製品番号03152 MasterBeads StreptAvidin(平均直径約500nm)、製品番号03231 Bio−Adembeads StreptAvidin plus(平均直径約300nm)、製品番号03221 Bio−Adembeads streptavidin plus product(平均直径約200 nm)、02650 Active−Masterbeads(平均直径約500nm)。 バングラボ社(Banglabs Inc)[米国所在]、BM549 BioMag(登録商標)Goat anti−Mouse IgG(平均直径約1.5μm)、BM551/10272 BioMag(登録商標)Streptavidin(平均直径約1.5μm)、BM553/9750 BioMag(登録商標)Protein G(平均直径約1.5μm)、PMS3N/10098 ProMag(商標)3 Series・Streptavidin(平均直径約3.28μm)、CM01N COMPEL(商標)Magnetic Streptavidin modified(平均直径約8μm)。 蛍光体は、当技術分野において周知であり、定量アッセイ及び定性アッセイの技術の中で広く使用される。
Other examples of suitable magnetic particles include, for example, Spherotech (comprising streptavidin, protein A or / and G and multiple different antibodies, including smaller magnetic bead sizes of 200-500 nm, etc. (Spherotech, Inc.) [USA], Ademtech [France]. Product Number 03152 MasterBeads StreptAvidin (average diameter about 500 nm), Product Number 03231 Bio-Adembeads StreptAvidin plus (average diameter about 300 nm), Product Number 03221 Bio-Adembads striptavid diameter for direct protein conjugation 02650 Active-Masterbeads (average diameter about 500 nm). Banglabs Inc [USA], BM549 BioMag® Goat anti-Mouse IgG (average diameter about 1.5 μm), BM551 / 10272 BioMag® Streptavidin (average diameter about 1.5 μm), BM553 / 9750 BioMag® Protein G (average diameter approx. 1.5 μm), PMS3N / 10098
蛍光体(蛍光色素又は開花発色団とも呼ばれる)は、光エネルギーを吸収することにより励起され得る分子であり、特定波長にてエネルギーを再放出する。放出されるエネルギーの波長、量、及び放出前の時間は、励起状態にある分子が周辺分子と相互作用し得るため、蛍光体及びその化学的環境の両方により決定される。 A phosphor (also called a fluorescent dye or flowering chromophore) is a molecule that can be excited by absorbing light energy and re-releases energy at a specific wavelength. The wavelength of emitted energy, the amount, and the time before emission are determined by both the phosphor and its chemical environment, since the excited molecules can interact with surrounding molecules.
励起エネルギーは、非常に狭い又はより幅広なエネルギー帯であり得るか、又はカットオフ・レベルを超過するあらゆるエネルギーであり得る。放出エネルギー及び放出波長は、通常は励起エネルギーよりも特有であり、通常はより長い波長又はより低いエネルギーからなる。励起エネルギーは、紫外スペクトルから可視スペクトルまでの範囲に及び、放出エネルギーは、可視光から近赤外領域まで及び得る。 The excitation energy can be a very narrow or wider energy band, or any energy that exceeds the cutoff level. The emission energy and emission wavelength are usually more specific than the excitation energy and usually consist of a longer or lower energy. The excitation energy can range from the ultraviolet spectrum to the visible spectrum, and the emission energy can range from the visible light to the near infrared region.
一般的には、標的成分のより単純な定性的判定又は定量的判定のためには比較的特定の放出波長及び放出エネルギーを有する蛍光体を選択することが望ましい。特に、放出波長は、比較的特有の波長であることが望ましく、すなわち、好適には判定方法において他の放出と区別するのに十分な狭さの波長帯域を有するべきである。 In general, it is desirable to select a phosphor having a relatively specific emission wavelength and emission energy for simpler qualitative or quantitative determination of the target component. In particular, the emission wavelength should be a relatively specific wavelength, i.e. it should preferably have a sufficiently narrow wavelength band to distinguish it from other emissions in the determination method.
「比較的特有の波長」という用語は、その波長が、検査において他の放出波長から識別され得ることを意味する。
特に、複数の異なる蛍光体及び任意には複数の標的成分が存在する状況においては、蛍光体は、各蛍光体からの放出が相互に識別され得るように、比較的特有の放出波長を有することが好適である。
The term “relatively unique wavelength” means that the wavelength can be distinguished from other emission wavelengths in the examination.
In particular, in situations where there are a plurality of different phosphors and optionally a plurality of target components, the phosphors have a relatively specific emission wavelength so that the emission from each phosphor can be distinguished from each other. Is preferred.
蛍光体は、磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成され得る任意のタイプの蛍光体であることが可能である。蛍光体は、当業者には周知であり、市販されている。
量子ドットの例は、米国特許第7498177号において説明されており、ライフ・テクノロジーズ・ヨーロッパ・ビー・ブイ社(Life Technologies Europe BV)から入手可能な量子ドットは、例えば525、545、565、585、605、625、655、ならびにIR705及び800nmの各放出波長を有する量子ドットなど、広範な波長範囲に及ぶ放出波長を有する150を超える異なる製品構成を含む。一実施形態においては、ストレプトアビジン、ビオチン、抗体、及び多数の異なる官能性は、量子ドット製品のInvitrogen/ライフ・テクノロジーズ社(life Technologies)製品ラインにおいて複合されたものである。
The phosphor can be any type of phosphor that can be configured to bind to a capture site of a magnetic particle. Phosphors are well known to those skilled in the art and are commercially available.
Examples of quantum dots are described in US Pat. No. 7,498,177, and quantum dots available from Life Technologies Europe BV are, for example, 525, 545, 565, 585, Includes over 150 different product configurations with emission wavelengths spanning a broad wavelength range, such as 605, 625, 655, and quantum dots with respective emission wavelengths of IR 705 and 800 nm. In one embodiment, streptavidin, biotin, antibodies, and a number of different functionalities are complexed in the Invitrogen / life Technologies product line of quantum dot products.
また、量子ドットの例には、オーシャン・ナノテック社(Ocean NanoTech)[72764米国アーカンソー州スプリングデール(Springdale)所在]から入手可能な量子ドットが含まれ、これは、例えば530、550、580、590、600、610、620、及び630nmの各放出波長を有する、nmに及ぶ放出波長及び官能性PEGアウターコア又は他の生物学的に同等のコーティングを有する40を超える異なる製品構成を含む。オーシャン・ナノテック社(Ocean NanoTech)による量子ドットは、例えばアミン、COOH、フェニルボロン酸(PBA)などの種々の官能基を有する量子ドット、ならびに両親媒性ポリマー及びPEGコーティングを有する量子ドットを含む。オーシャン・ナノテック社(Ocean NanoTech)から入手可能な量子ドットの他の例は、例えばトルエン中にて提供される単一コアを有する、ならびにオクタデシルアミン・コートのみを有する又は両親媒性ポリマー及びPEGコーティングを有する、量子ドットである。 Examples of quantum dots also include quantum dots available from Ocean NanoTech (Springdale, Arkansas, USA), 72764, for example, 530, 550, 580, 590. , 600, 610, 620, and 630 nm, with over 40 different product configurations with emission wavelengths spanning nm and functional PEG outer cores or other bioequivalent coatings. Quantum dots by Ocean NanoTech include quantum dots with various functional groups such as amines, COOH, phenylboronic acid (PBA), and quantum dots with amphiphilic polymers and PEG coatings. Other examples of quantum dots available from Ocean NanoTech have, for example, a single core provided in toluene, and have only an octadecylamine coat or amphiphilic polymer and PEG coating A quantum dot.
一実施形態においては、蛍光体は、フルオレセイン、ベンゼン誘導体、金属−カルコゲニド蛍光体、又はそれらの組合せなどの、量子ドットあるいは芳香族プローブ及び/又は複合プローブである。 In one embodiment, the phosphor is a quantum dot or aromatic probe and / or composite probe, such as fluorescein, a benzene derivative, a metal-chalcogenide phosphor, or combinations thereof.
蛍光体は、好適には磁性粒子の捕獲部位に結合し得る成分に固着されることにより磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成される。
一実施形態においては、成分は、標的成分と同一である。殆どの状況において、標的成分と同一である成分に蛍光体を固着することにより捕獲部位に結合するように蛍光体を構成することが、最も簡易である。
The phosphor is preferably configured to bind to the capture site of the magnetic particle by being affixed to a component that can bind to the capture site of the magnetic particle.
In one embodiment, the component is the same as the target component. In most situations, it is easiest to configure the phosphor to bind to the capture site by attaching the phosphor to a component that is identical to the target component.
一実施形態においては、成分は、標的成分と同族体である。例えば標的成分が病原体、高額成分、もしくは希少成分である場合、又はいくつかの他の状況では、標的成分同族体に蛍光体を固着することにより捕獲部位に結合するように蛍光体を構成することが、非常に有益となり得る。 In one embodiment, the component is a homologue with the target component. For example, if the target component is a pathogen, expensive component, or rare component, or in some other situations, configure the phosphor to bind to the capture site by attaching the phosphor to the target component homolog. Can be very beneficial.
本明細書においては、「標的成分と同族体の成分」という用語は、同族体成分の少なくとも一部が同等のモル量の標的成分及び同族体成分の競合アッセイに適用された場合に磁性粒子の捕獲部位に結合するように、その成分が標的成分と同族関係を有するべきであることを意味する。 As used herein, the term “target component and congener component” refers to a magnetic particle when at least a portion of the congener component is applied to a competitive assay of equivalent molar amounts of the target component and the congener component. It means that the component should have a cognate relationship with the target component so that it binds to the capture site.
本発明の好適な一実施形態においては、蛍光体は、光源により刺激された場合に1つ又は複数の別個の光周波数を発する量子ドットである。この実施形態においては、複数の異なる量子ドットが、同一波長で、又は少なくとも比較的小さな帯域幅を有する光線で励起され得る。 In a preferred embodiment of the present invention, the phosphor is a quantum dot that emits one or more distinct optical frequencies when stimulated by a light source. In this embodiment, a plurality of different quantum dots can be excited at the same wavelength or at least with a light beam having a relatively small bandwidth.
好適には、各量子ドットは、半導体ナノ粒子又は希土類元素ドープ酸化物コロイド状ナノ粒子などの励起可能物質のコアを備える。
一実施形態においては、量子ドットは、2〜10nmなど、最大で約25nmのサイズを有するコアをそれぞれ備える。量子ドットは、好適にはポリマー・コーティングなどの有機コーティングでコーティングされる。好適には、コーティングは、例えば上述のように磁性粒子の捕獲部位に結合し得る成分に結合される。
Preferably, each quantum dot comprises a core of excitable material such as semiconductor nanoparticles or rare earth element doped oxide colloidal nanoparticles.
In one embodiment, the quantum dots each comprise a core having a size of up to about 25 nm, such as 2-10 nm. The quantum dots are preferably coated with an organic coating such as a polymer coating. Suitably, the coating is bound to a component that can bind to the capture sites of the magnetic particles, for example as described above.
本発明の一実施形態においては、各量子ドットは、任意には硫化亜鉛を含む又は硫化亜鉛からなる透過性シェルで覆われた、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、ヒ化インジウム、又はリン化インジウムなどの二元半導体合金のコアを備える。 In one embodiment of the invention, each quantum dot is cadmium selenide, cadmium sulfide, indium arsenide, indium phosphide, etc. optionally covered with a permeable shell comprising or consisting of zinc sulfide. A binary semiconductor alloy core is provided.
液体試料、蛍光体の中の1つ又は複数、及び磁性粒子の中の1つ又は複数は、原則的には任意の順序で、及びマイクロ流体デバイスの外部にて又はマイクロ流体デバイスの流路チャネル内にて、相互に接触状態におかれてもよい。 The liquid sample, one or more of the phosphors, and one or more of the magnetic particles are in principle in any order and external to the microfluidic device or the flow channel of the microfluidic device Within, they may be in contact with each other.
一実施形態においては、液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネルの外部において、前記蛍光体の中の1つ又は複数及び前記磁性粒子の中の1つ又は複数と接触状態になり、その後、液体試料が、マイクロ流体デバイスの流路チャネルに送られる。 In one embodiment, the liquid sample is in contact with one or more of the phosphors and one or more of the magnetic particles outside the flow channel of the microfluidic device; A liquid sample is sent to the flow channel of the microfluidic device.
本発明の一実施形態においては、液体試料は、マイクロ流体デバイスの形態のマイクロ流体デバイスの外部において、蛍光体の中の1つ又は複数及び磁性粒子の中の1つ又は複数と接触状態になり、その後液体試料が、マイクロ流体デバイスの流路チャネルに送られる。 In one embodiment of the invention, the liquid sample is in contact with one or more of the phosphors and one or more of the magnetic particles outside the microfluidic device in the form of a microfluidic device. The liquid sample is then sent to the flow channel of the microfluidic device.
一実施形態においては、磁性粒子及び液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に液体試料を配置する前に例えばシリンジ又は第2の試験管などの中で相互に接触状態におかれ、その後、磁性粒子を含む液体試料が、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に送られ、液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内にて蛍光体と混合される。この状況においては、標的成分は、もしそれが十分な量で存在する場合には、磁性粒子の本質的に全ての捕獲部位にて捕獲されることになり、蛍光体からの検出可能な放出は全く又は殆ど存在しないことになる。他方で、大きな放出信号が検出される場合には、標的成分が液体試料中に存在しないという結論が下され得る。 In one embodiment, the magnetic particles and the liquid sample are brought into contact with each other, for example in a syringe or a second test tube, before placing the liquid sample in the flow channel of the microfluidic device, and thereafter A liquid sample containing magnetic particles is sent into the flow channel of the microfluidic device, and the liquid sample is mixed with the phosphor in the flow channel of the microfluidic device. In this situation, the target component will be captured at essentially all capture sites of the magnetic particle, if it is present in sufficient quantity, and the detectable emission from the phosphor will be There will be no or very little. On the other hand, if a large emission signal is detected, it can be concluded that the target component is not present in the liquid sample.
一実施形態においては、蛍光体及び液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル
内に液体試料を配置する前に例えばシリンジ又は試験管などの中で相互に接触状態におかれ、液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内で磁性粒子と混合される。この状況においては、標的成分は、もし存在する場合には、磁性粒子の捕獲部位に関して蛍光体と競合することになり、検出される放出信号は、標的成分の量に関する情報を提供することになる。
In one embodiment, the phosphor and the liquid sample are placed in contact with each other, such as in a syringe or test tube, prior to placing the liquid sample in the flow channel of the microfluidic device, It is mixed with magnetic particles in the flow channel of the microfluidic device. In this situation, the target component, if present, will compete with the phosphor for the capture site of the magnetic particle, and the detected emission signal will provide information about the amount of target component. .
一実施形態においては、蛍光体、磁性粒子、及び液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に液体試料を配置する前に例えばシリンジ又は試験管などの中で相互に接触状態におかれ、液体試料が、判定のためにマイクロ流体デバイスの流路チャネルに送られる。この状況においては、標的成分は、もし存在する場合には、磁性粒子の捕獲部位に関して蛍光体と競合することになり、反応(競合)が、マイクロ流体デバイスの外部において開始され、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内におけるさらなる混合時間又は反応時間(温置)は、不要となり得る。 In one embodiment, the phosphor, magnetic particles, and liquid sample are brought into contact with each other, such as in a syringe or test tube, prior to placing the liquid sample in the flow channel of the microfluidic device, A liquid sample is sent to the flow channel of the microfluidic device for determination. In this situation, the target component, if present, will compete with the phosphor for the capture site of the magnetic particle, and the reaction (competition) will be initiated outside the microfluidic device, Additional mixing time or reaction time (incubation) within the flow channel may be unnecessary.
好適な一実施形態においては、液体試料は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内において蛍光体及び磁性粒子の中の1つ又は複数と接触状態におかれる。
一実施形態においては、蛍光体及び磁性粒子は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に配置され、本方法は、流路チャネル内に液体試料を送る工程を含み、蛍光体及び磁性粒子は、好適には相互に距離を置いて流路チャネル内に配置される。
In a preferred embodiment, the liquid sample is placed in contact with one or more of the phosphor and magnetic particles within the flow channel of the microfluidic device.
In one embodiment, the phosphor and magnetic particles are disposed in a flow channel of a microfluidic device, and the method includes the step of delivering a liquid sample into the flow channel, wherein the phosphor and magnetic particles are suitable Are arranged in the flow channel at a distance from each other.
一実施形態においては、蛍光体及び磁性粒子は、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に配置され、本発明の方法は、流路チャネル内に液体試料を送る工程を含み、蛍光体及び磁性粒子は、好適には相互に距離を置いて流路チャネル内に配置される。 In one embodiment, the phosphor and magnetic particles are disposed within the flow channel of the microfluidic device, and the method of the invention includes delivering a liquid sample into the flow channel, wherein the phosphor and magnetic particles are , Preferably in the flow channel at a distance from one another.
蛍光体及び磁性粒子は、好適には、磁性粒子の捕獲部位が液体試料と混合される前に任意のかなりの量の蛍光体を捕獲しないように、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内に配置されるべきである。蛍光体及び磁性粒子は、例えば流路チャネルのセクションにてドライアウトすることによってなど、任意の方法によって適用され得る。一実施形態においては、蛍光体及び/又は磁性粒子は、流路チャネル用の溝及び蓋を有する基板中にマイクロ流体デバイスを形成することにより適用され、蛍光体及び/又は磁性粒子は、マイクロ流体デバイスに蓋を追加する前に配置される。 The phosphor and magnetic particles are preferably placed in the flow channel of the microfluidic device so that the capture site of the magnetic particles does not capture any significant amount of phosphor before being mixed with the liquid sample. Should be. The phosphor and magnetic particles can be applied by any method, such as by drying out in a section of the flow channel. In one embodiment, the phosphor and / or magnetic particles are applied by forming a microfluidic device in a substrate having a channel channel groove and lid, wherein the phosphor and / or magnetic particles are microfluidic. Placed before adding the lid to the device.
一実施形態においては、蛍光体及び/又は磁性粒子は、流路チャネルに液体試料を送る前に蛍光体及び磁性粒子が相互に結合し得ないように、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内で一時的に固定化される。 In one embodiment, the phosphor and / or magnetic particles are temporarily placed in the flow channel of the microfluidic device so that the phosphor and magnetic particles cannot bind to each other before delivering the liquid sample to the flow channel. Fixed.
マイクロ流体デバイスにて成分を一時的に固定化することは周知であり、かかる周知の方法のいずれもが本発明の方法に適用され得る。
磁性粒子は、例えば磁力により一時的に固定化され得る。
It is well known to temporarily immobilize components in a microfluidic device, and any such known method can be applied to the method of the present invention.
The magnetic particles can be temporarily fixed, for example, by a magnetic force.
一実施形態においては、蛍光体及び/又は磁性粒子は、流路チャネル内で乾燥されることにより一時的に固定化される。
液体試料が、一時的に固定化された蛍光体及び/又は一時的に固定化された磁性粒子と接触状態になると、蛍光体及び/又は磁性粒子は、再懸濁される。本明細書においては、「再懸濁される」という用語は、蛍光体/磁性粒子が液体内で溶解される又は懸濁されることを意味するように使用される。
In one embodiment, the phosphor and / or magnetic particles are temporarily immobilized by drying in the flow channel.
When the liquid sample comes into contact with the temporarily immobilized phosphor and / or temporarily immobilized magnetic particles, the phosphor and / or magnetic particles are resuspended. As used herein, the term “resuspended” is used to mean that the phosphor / magnetic particles are dissolved or suspended in a liquid.
一実施形態においては、磁性粒子は、磁力により永久的に固定化され、液体試料は、磁性粒子と接触状態となるように流される。この実施形態においては、少量のみの想定される標的成分が、磁性粒子の捕獲部位に達することになるため、磁性粒子は、液体試料と自
由に混合することが一般的には望ましく、すなわち磁性粒子は、好適には永久的に固定化されるべきではない。
In one embodiment, the magnetic particles are permanently immobilized by magnetic force, and the liquid sample is flowed into contact with the magnetic particles. In this embodiment, it is generally desirable that the magnetic particles be freely mixed with the liquid sample because only a small amount of the expected target component will reach the capture site of the magnetic particles, ie, the magnetic particles Should preferably not be permanently fixed.
液体試料は、例えばピペットにより、シリンジを使用することにより、入口中に滴下することにより、又は流体デバイスの形態のマイクロ流体デバイスの流路チャネルに吸入されることによりなど、任意の方法及び手段によって流路チャネル内に送られ得る。 The liquid sample can be by any method and means, such as by pipette, by using a syringe, by dropping into an inlet, or by being drawn into the flow channel of a microfluidic device in the form of a fluidic device. It can be sent into the flow channel.
本発明の一実施形態においては、液体試料は、流路チャネルに吸入されることによりマイクロ流体デバイスの流路チャネル内に送られ、この吸入は、アクチュエータにより実現される。有利には、アクチュエータは、流路チャネルの又は流路チャネルと流体連通状態にあるシンク・セクションの可撓性壁部セクションを移動させるように構成される。 In one embodiment of the present invention, the liquid sample is sent into the flow channel of the microfluidic device by being sucked into the flow channel, and this suction is realized by an actuator. Advantageously, the actuator is configured to move the flexible wall section of the sink section in or in fluid communication with the flow channel.
好適には、アクチュエータは、流路チャネルに液体試料を吸入するための吸入力を生成するために流路チャネルの又はシンク・セクションの可撓性壁部セクションを移動させるように構成されてもよい。流路チャネルは、好適には第1の送給端部と、可撓性壁部セクションを備える第2のアクチュエータ端部とを備える。一実施形態においては、流体連通状態にあるシンク・セクションと組み合わされた流路チャネルは、第1の送給端部と、可撓性壁部セクションを備える第2のアクチュエータ端部とを備え、第2のアクチュエータ端部は、シンク・セクションの一部又は全てである。 Preferably, the actuator may be configured to move the flexible wall section of the flow channel or of the sink section to generate a suction input for drawing a liquid sample into the flow channel. . The flow channel preferably comprises a first delivery end and a second actuator end comprising a flexible wall section. In one embodiment, the flow channel combined with the sink section in fluid communication comprises a first delivery end and a second actuator end comprising a flexible wall section; The second actuator end is part or all of the sink section.
正確な定量的判定を実現するために、本方法は、好適には、磁性粒子の捕獲部位に液体試料及び/又は蛍光体中の想定される標的成分を捕獲させる工程を含む。反応時間は、通常は非常に短く、約10分以下など例えば数秒から数分である。好適には、反応時間は、約1分以下である。好適な一実施形態においては、本方法は、流路チャネル内で液体試料を撹拌及び/又は脈動させる工程を含む。かかる脈動は、例えばアクチュエータを使用して実現され得る。一定の事前選択された反応時間後に、磁性粒子は、磁石を使用して透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化される。 In order to achieve an accurate quantitative determination, the method preferably includes the step of capturing the assumed target component in the liquid sample and / or phosphor at the capture site of the magnetic particles. The reaction time is usually very short, such as about 10 minutes or less, for example several seconds to several minutes. Preferably, the reaction time is about 1 minute or less. In a preferred embodiment, the method includes agitating and / or pulsing the liquid sample within the flow channel. Such pulsation can be realized using, for example, an actuator. After a certain preselected reaction time, the magnetic particles are at least temporarily immobilized adjacent to the permeable window using a magnet.
磁石が永久磁石である一実施形態においては、磁性粒子は、試料が流路チャネルに導入された後に、磁石に即座に引き寄せられることになる。磁力が、例えば以下に説明するように適切な強度である場合には、磁性粒子は、磁性粒子の捕獲部位の少なくとも一部の及び好適には捕獲部位の殆ど又は実質的に全ての固定化の前に、想定される標的成分及び蛍光体との反応が実施されるように、適切な速度で透過性窓へと引き寄せられることになる。検査が、定量検査である場合には、反応時間は、検査が定性検査である場合よりも通常は短くなり得る。 In one embodiment where the magnet is a permanent magnet, the magnetic particles will be attracted immediately to the magnet after the sample has been introduced into the flow channel. If the magnetic force is of an appropriate strength, eg as described below, the magnetic particles will be immobilized on at least some of the magnetic particle capture sites and preferably most or substantially all of the capture sites. Previously, it will be drawn to the transmissive window at an appropriate rate so that the reaction with the envisaged target component and phosphor is performed. If the test is a quantitative test, the reaction time can usually be shorter than if the test is a qualitative test.
透過性窓は、有利にはマイクロ流体デバイスの流路チャネルの窓である。
本明細書においては、「透過性の」という用語は、窓が蛍光体の励起波長及び放出波長に対して透過性を有することを意味する。したがって、窓は、目視検査に対する透過性を有する必要はないが、一般的には、窓又は好適には流路チャネル全体が目視検査に対する透過性を有することが望ましい。
The permeable window is advantageously the window of the flow channel of the microfluidic device.
As used herein, the term “transparent” means that the window is transparent to the excitation and emission wavelengths of the phosphor. Thus, the window need not be transparent to visual inspection, but generally it is desirable that the window or preferably the entire flow channel be transparent to visual inspection.
一般的には、マイクロ流体デバイスを作製することが知られており、一般的な作製方法及び材料の例は、例えば米国特許出願公開第2010/0254858号及び欧州特許第1827693号などにおいて見ることができる。 In general, it is known to make microfluidic devices, examples of common fabrication methods and materials can be found in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0254858 and European Patent No. 1827693. it can.
一実施形態においては、壁部セクション又は流路チャネルの壁部全体が、好適には透過性を有する。
一般的には、磁石は、磁性粒子を透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化するのに十分な強度の磁場を有することが望ましい。
In one embodiment, the entire wall section or the wall of the flow channel is preferably permeable.
In general, it is desirable for the magnet to have a magnetic field of sufficient strength to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window.
磁石は、原則的には、適切な強度を有する任意のタイプの磁石であってもよい。一実施形態においては、磁石は、磁性粒子を固定化するために透過性窓に隣接して磁場を発生させるように選択され、この磁場は、例えば約0.1〜約0.5テスラなど、例えば約0.15〜約0.3テスラなど、約0.05〜約1テスラである。 The magnet can in principle be any type of magnet with suitable strength. In one embodiment, the magnet is selected to generate a magnetic field adjacent to the transmissive window to immobilize the magnetic particles, such as from about 0.1 to about 0.5 Tesla. For example, about 0.05 to about 1 Tesla, such as about 0.15 to about 0.3 Tesla.
磁場は、均質である必要はない。一実施形態においては、磁石は、約1mmの距離において約0.2〜約0.3テスラの磁場を生成し、約2.5mmの距離において約0.01〜約0.2テスラの磁場を生成する。一実施形態においては、磁石は、2.5mmの距離において磁場を生成し、これは、約1mmの距離における磁場の強度の約1/3〜1/2である。 The magnetic field need not be homogeneous. In one embodiment, the magnet generates a magnetic field of about 0.2 to about 0.3 Tesla at a distance of about 1 mm and a magnetic field of about 0.01 to about 0.2 Tesla at a distance of about 2.5 mm. Generate. In one embodiment, the magnet generates a magnetic field at a distance of 2.5 mm, which is about 1/3 to 1/2 of the strength of the magnetic field at a distance of about 1 mm.
磁石が、望ましくない高い強度である場合には、これは、磁性粒子の過度の高速固定化をもたらす場合があり、すなわち磁性粒子の捕獲部位は、磁性粒子の固定化前に標的成分又は蛍光体を結合するのに適した時間を有さない場合がある。当然ながら、これは、磁石が永久磁石である場合にのみ関係する。磁石が、望ましくない弱い強度である場合には、これは、十分な量の磁性粒子を固定化することができない場合がある。数回の検査により、当業者は、本発明の特定の方法に適合する適切な磁石強度を見出すことが可能である。 If the magnet is of undesirably high strength, this can result in excessively fast immobilization of the magnetic particles, i.e., the capture site of the magnetic particles is the target component or phosphor prior to immobilization of the magnetic particles. May not have a suitable time to combine. Of course, this is only relevant when the magnet is a permanent magnet. If the magnet is undesirably weak, this may not be able to immobilize a sufficient amount of magnetic particles. With several tests, one of ordinary skill in the art can find an appropriate magnet strength that is compatible with a particular method of the present invention.
磁石は、好適には、簡易性及び低コストの理由から永久磁石であってもよい。しかし、一実施形態においては、例えば液体試料を蛍光体及び/又は磁性粒子と混合する際に磁力が印加される場合などには、調節可能な電磁石などの電磁石が適切である場合がある。 The magnet may preferably be a permanent magnet for reasons of simplicity and low cost. However, in one embodiment, an electromagnet, such as an adjustable electromagnet, may be appropriate, for example, when a magnetic force is applied when mixing a liquid sample with phosphors and / or magnetic particles.
磁石は、本発明の方法を実施するための設定によっては可動式であっても又は定置式であってもよい。単純な構造の場合には、磁石は、励起のために磁性粒子を固定化し透過性窓に隣接して読み出すために定置的に配置されることが望ましい。 The magnet may be movable or stationary depending on the settings for carrying out the method of the invention. In the case of a simple structure, it is desirable that the magnet be placed stationary to immobilize the magnetic particles for excitation and read out adjacent to the transmissive window.
好適な一実施形態においては、少なくとも一時的に固定化された磁性粒子は、磁性粒子の捕獲部位により捕獲された想定される蛍光体の少なくとも一部が励起されるように、電磁ビームにさらされ、その後、捕獲され得る蛍光体から発せられる信号が、読み取られ、標的成分の定量的判定又は定性的判定が、読み取られた信号に基づき実施される。 In a preferred embodiment, at least temporarily immobilized magnetic particles are exposed to an electromagnetic beam such that at least a portion of the supposed phosphor captured by the magnetic particle capture site is excited. Thereafter, the signal emitted from the phosphor that can be captured is read and a quantitative or qualitative determination of the target component is performed based on the read signal.
磁性粒子が磁石の使用により固定化された後の流路チャネル内の流体が、静止状態にある場合に、少なくとも一時的に固定化された磁性粒子は、磁石の磁力の影響からの磁性粒子の解放後の最大で数分などの時間に少なくともわたって固定化された状態に留まることが判明している。これにより、磁石は、透過性窓から移動され得るため、エミッタが蛍光体を励起するための及びリーダが蛍光体からの任意の信号を読み出すためのスペースが得られる。これにより、エミッタ及び/又はリーダは、以前に磁石が位置決めされていた位置に位置決めされ得ることになり、これは、きわめて高い信頼度の結果をもたらすことが判明している。一実施形態においては、エミッタは、透過性窓に直に隣接して(例えば磁性粒子の固定時に磁石が配置された位置に)配置された出力端部を備える1つ又は複数の放出光ファイバを介して電磁ビームを放出するように構成される。一実施形態においては、レシーバは、透過性窓に直に隣接して(例えば磁性粒子の固定時に磁石が配置された位置に)配置された入力端部を備える1つ又は複数のレシーバ光ファイバを介して蛍光体からの信号を受領するように配置される。 When the fluid in the flow channel after the magnetic particles are fixed by the use of a magnet is in a static state, the magnetic particles fixed at least temporarily are not affected by the magnetic force of the magnet. It has been found that it remains fixed for at least a few minutes after release. This allows the magnet to be moved out of the transmissive window, thus providing space for the emitter to excite the phosphor and for the reader to read any signal from the phosphor. This allows the emitter and / or reader to be positioned at the position where the magnet was previously positioned, which has been found to yield very reliable results. In one embodiment, the emitter comprises one or more emitting optical fibers with an output end positioned immediately adjacent to the transmissive window (eg, at the position where the magnet was positioned when the magnetic particles were secured). Through which the electromagnetic beam is emitted. In one embodiment, the receiver includes one or more receiver optical fibers with an input end positioned immediately adjacent to the transmissive window (eg, where the magnets were positioned when the magnetic particles were secured). And is arranged to receive a signal from the phosphor.
放出光ファイバの出力端部及びレシーバ光ファイバの入力端部は、有利にはあるパターンで配置される。一実施形態においては、放出光ファイバの出力端部は、レシーバ光ファイバの入力端部を囲む円状に配置される。一実施形態においては、レシーバ光ファイバの入力端部は、放出光ファイバの出力端部を囲む円状に配置される。一実施形態においては
、1つ又は複数のレンズが、信号を収集しそれをレシーバ光ファイバの入力端部に送るように配置される。
The output end of the emission optical fiber and the input end of the receiver optical fiber are advantageously arranged in a pattern. In one embodiment, the output end of the emission optical fiber is arranged in a circle surrounding the input end of the receiver optical fiber. In one embodiment, the input end of the receiver optical fiber is arranged in a circle surrounding the output end of the emission optical fiber. In one embodiment, one or more lenses are arranged to collect the signal and send it to the input end of the receiver optical fiber.
蛍光体の励起方法は、当技術分野において周知である。励起波長は、好適には蛍光体の励起ピークに調節される。一実施形態においては、励起光は、励起光が液体試料又はその中の要素の望ましくない加熱を結果的にもたらすことのないように、相対バンド放出及び好適には比較的低いエネルギーである。 Phosphor excitation methods are well known in the art. The excitation wavelength is preferably adjusted to the excitation peak of the phosphor. In one embodiment, the excitation light is a relative band emission and preferably relatively low energy so that the excitation light does not result in undesirable heating of the liquid sample or elements therein.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、結合を最適化し、望ましくない温度が結合アッセイを妨害しないように、制御温度に維持される。
本発明の一実施形態においては、複数の蛍光体が、実質的に同一である。
In one embodiment, the microfluidic device is maintained at a controlled temperature so that binding is optimized and undesirable temperatures do not interfere with the binding assay.
In one embodiment of the invention, the plurality of phosphors are substantially the same.
1つのみの標的成分が判定対象である場合には、適用される蛍光体は、励起及び放出に関して実質的に同一であることがしばしば望ましいが、原則的には、1つの標的成分が、同一検査において種々のタイプの蛍光体を使用して検出され得る点を理解されたい。 Where only one target component is to be determined, it is often desirable that the applied phosphor is substantially the same with respect to excitation and emission, but in principle one target component is the same. It should be understood that various types of phosphors can be detected in a test.
本発明の好適な一実施形態においては、複数の蛍光体が、2つ以上の蛍光体群からなり、2つ以上の蛍光体群は、タイプ、サイズ、コーティング、形状、及び/又は量に関して相互に異なる。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of phosphors are composed of two or more phosphor groups, and the two or more phosphor groups are mutually related with respect to type, size, coating, shape, and / or quantity. Different.
2つ以上の蛍光体群が存在する場合には、それらは、原則的には相互に無関係に選択され得るが、好適には別個の波長で放出するように選択され得る。この状況においては、蛍光体として量子ドットを適用することが特に好適である。なぜならば、異なるサイズの量子ドットは、異なる波長で放出を行い、また一方では実質的に同一波長にて励起されるからである。 If two or more phosphor groups are present, they can in principle be selected independently of each other, but can preferably be selected to emit at separate wavelengths. In this situation, it is particularly suitable to apply quantum dots as the phosphor. This is because quantum dots of different sizes emit at different wavelengths and, on the other hand, are excited at substantially the same wavelength.
蛍光体の量は、好適には液体試料における想定される標的成分について推定される競合をもたらすように選択される。蛍光体の量は、数回の検査により判定され得る。蛍光体の量の選択するための想定される手始めとしては、液体試料中の標的成分の最大推定量に相当する量の約1〜約50倍の量など又は約10〜約50倍の量など、液体試料中の標的成分の最大推定量に相当する量の約0.02〜約100倍の量が選択されるべきである。結果の精度の向上のためには、種々の量の蛍光体を使用して液体試料中の標的成分の判定を繰り返すことがしばしば望ましい。 The amount of phosphor is preferably selected to provide an estimated competition for the expected target component in the liquid sample. The amount of phosphor can be determined by several tests. Possible assumptions for selecting the amount of phosphor include about 1 to about 50 times the amount corresponding to the maximum estimated amount of the target component in the liquid sample, or about 10 to about 50 times the amount, etc. An amount of about 0.02 to about 100 times the amount corresponding to the maximum estimated amount of target component in the liquid sample should be selected. To improve the accuracy of the results, it is often desirable to repeat the determination of the target component in the liquid sample using different amounts of phosphor.
蛍光体の量は、例えば約0.02〜約50nM(ナノモル)で、好適には約0.1〜約10nMで変動し得る。
磁性粒子は、相互に同等であってもよく又は異なってもよい。一実施形態においては、磁性粒子は、捕獲部位に関して実質的に同一であり、任意には捕獲部位の個数及び/又はサイズに関して実質的に同一である。
The amount of phosphor can vary, for example, from about 0.02 to about 50 nM (nanomol), preferably from about 0.1 to about 10 nM.
The magnetic particles may be the same or different from each other. In one embodiment, the magnetic particles are substantially the same with respect to the capture sites, and optionally with respect to the number and / or size of the capture sites.
一実施形態においては、複数の磁性粒子は、2つ以上の磁性粒子群からなり、2つ以上の磁性粒子群は、例えばサイズ、捕獲部位個数、及び/又はタイプなどに関して相互に異なる。 In one embodiment, the plurality of magnetic particles are composed of two or more magnetic particle groups, and the two or more magnetic particle groups differ from each other in terms of size, number of capture sites, and / or type, for example.
方法が液体試料中の2つ以上の標的成分の定量的判定又は定性的判定からなる本発明の一実施形態においては、磁性粒子は、2つ以上の標的成分に対して1つ又は複数のタイプの捕獲部位を備え、ある標的成分の捕獲部位が、好適には別の標的成分の捕獲部位とは異なる。例えば、ある磁性粒子群が、あるタイプの捕獲部位を備えることが可能であり、別の磁性粒子群が、別のタイプの捕獲部位を備えることが可能である。 In one embodiment of the invention, wherein the method consists of quantitative or qualitative determination of two or more target components in a liquid sample, the magnetic particles are of one or more types for two or more target components. The capture site of one target component is preferably different from the capture site of another target component. For example, one group of magnetic particles can comprise one type of capture site, and another group of magnetic particles can comprise another type of capture site.
複数の蛍光体は、例えばある標的成分のある捕獲部位に結合するように構成された少なくとも1つの蛍光体群と、別の標的成分の捕獲部位に結合するように構成された少なくとも別の蛍光体群とからなってもよい。 The plurality of phosphors, for example, at least one phosphor group configured to bind to a capture site of a certain target component and at least another phosphor configured to bind to a capture site of another target component It may consist of groups.
本明細書における数個の例により及び教示に基づき、当業者は、本発明の方法による所与の検査に適した蛍光体及び磁性粒子を見出すことが可能である。
本発明の好適な一実施形態においては、本方法は、標的成分の定量的判定又は定性的判定のために液体試料に対して2つ以上の並行アッセイを実施する工程を含み、各アッセイが、
透過性窓を備えるマイクロ流体デバイスにおいて液体試料の一部を蛍光体及び磁性粒子に接触させることと、
磁石を使用して磁性粒子を透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化し、固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取ることと、
からなる。
By way of several examples and based on the teachings herein, one of ordinary skill in the art can find phosphors and magnetic particles suitable for a given test by the method of the present invention.
In a preferred embodiment of the present invention, the method comprises performing two or more parallel assays on a liquid sample for quantitative or qualitative determination of a target component, each assay comprising:
Contacting a portion of a liquid sample with phosphors and magnetic particles in a microfluidic device comprising a transmissive window;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles and emitted from the phosphor captured by the immobilized magnetic particles. Reading the generated signal,
Consists of.
好適には、2つ以上の並行アッセイの中の1つで使用される蛍光体は、2つ以上の並行アッセイの中の別の1つで使用される蛍光体とは異なる。
例えば、2つ以上の並行アッセイの中の1つで使用される蛍光体は、タイプ、サイズ、コーティング、形状、及び/又は量に関して2つ以上の並行アッセイの中の別の1つで使用される蛍光体とは異なる。
Preferably, the phosphor used in one of the two or more parallel assays is different from the phosphor used in another one of the two or more parallel assays.
For example, a phosphor used in one of two or more parallel assays is used in another one of the two or more parallel assays in terms of type, size, coating, shape, and / or quantity. This is different from the phosphor.
本発明の一実施形態においては、2つ以上の並行アッセイの中の1つで使用される磁性粒子は、2つ以上の並行アッセイの中の別の1つで使用される磁性粒子とは異なる。例えば、2つ以上の並行アッセイの中の1つで使用される磁性粒子は、タイプ、サイズ、コーティング、形状、及び/又は量に関して2つ以上の並行アッセイの中の別の1つにおける磁性粒子とは異なる。 In one embodiment of the invention, the magnetic particles used in one of the two or more parallel assays are different from the magnetic particles used in another one of the two or more parallel assays. . For example, a magnetic particle used in one of two or more parallel assays is a magnetic particle in another one of two or more parallel assays with respect to type, size, coating, shape, and / or quantity. Is different.
一実施形態においては、2つ以上の並行アッセイは、同一のマイクロ流体デバイスにおいて同時に実施される。2つ以上の並行アッセイは、例えば、同一のマイクロ流体デバイスの平行流路チャネル内など各流路チャネル内で実施され得る。 In one embodiment, two or more parallel assays are performed simultaneously in the same microfluidic device. Two or more parallel assays can be performed in each flow channel, eg, in parallel flow channels of the same microfluidic device.
本発明の一実施形態においては、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定は、読み取られた信号を基準スケジュールと比較することにより実施される。
基準スケジュールは、例えば当技術分野で一般的に知られるような、読み取られた信号の較正に適用され得る任意のタイプの基準スケジュールであることが可能である。
In one embodiment of the invention, quantitative or qualitative determination of the target component in the liquid sample is performed by comparing the read signal with a reference schedule.
The reference schedule can be any type of reference schedule that can be applied to the calibration of the read signal, for example, as is generally known in the art.
本発明の一実施形態においては、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定は、読み取られた信号を例えば人工知能プロセッサを使用することなどにより、既知の組成を有する液体試料から得られた信号と比較することによって実施される。 In one embodiment of the present invention, quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample is obtained from a liquid sample having a known composition, such as by using an artificial intelligence processor. This is done by comparing with the generated signal.
本発明の一実施形態においては、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定は、例えば同一のアッセイなどによる種々の蛍光体群からの、並行アッセイによる蛍光体からの、及び/又は既知のもしくは未知の液体試料の基準検査における蛍光体からの読み取られた信号を多重化することにより実施される。 In one embodiment of the invention, the quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample may be performed from different groups of phosphors, such as by the same assay, from phosphors by a parallel assay, and / or This is done by multiplexing the read signal from the phosphor in a reference test of a known or unknown liquid sample.
また、本発明は、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のためのシステムをさらに含む。
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムは、具体的には本発明の方法を実施するための使用に適しており、したがって、定量的判定又は定性的判定のためのシステ
ム及びその実施形態は、上述の利点の中の少なくともいくつかを有する。
The present invention further includes a system for quantitative determination or qualitative determination of a target component in a liquid sample.
The system of the present invention for quantitative determination or qualitative determination is particularly suitable for use for carrying out the method of the present invention, and thus a system for quantitative determination or qualitative determination and its Embodiments have at least some of the advantages described above.
液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のためのシステムは、
透過性窓及び液体試料の入口を有する少なくとも1つの流路チャネルを備えるマイクロ流体デバイスと、
標的成分の1つ又は複数の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子と、
磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体と、
磁性粒子を透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化するように構成された磁石と、
蛍光体を励起するためのエミッタと、
蛍光体から発せられる信号を読み取るためのリーダと、
からなる。
A system for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample is
A microfluidic device comprising at least one flow channel having a permeable window and an inlet for a liquid sample;
A plurality of magnetic particles comprising one or more capture sites of a target component on each surface;
A plurality of phosphors configured to bind to a capture site of magnetic particles;
A magnet configured to at least temporarily immobilize magnetic particles adjacent to the transmissive window;
An emitter for exciting the phosphor;
A reader for reading a signal emitted from a phosphor;
Consists of.
有利には、マイクロ流体デバイスは、本明細書の別の箇所で説明されるようなものである。磁性粒子、蛍光体、及び磁石は、例えば上述のようなものであってもよい。
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、ポリマー及び/又はガラスからなる。
Advantageously, the microfluidic device is as described elsewhere herein. The magnetic particles, phosphor, and magnet may be as described above, for example.
In one embodiment, the microfluidic device consists of a polymer and / or glass.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、流路チャネル用の溝と流路チャネルを覆うフォイルとを有する基板からなる。
マイクロ流体デバイスは、好適には、読取りゾーンとも呼ばれ、透過性窓の形態で提供される、励起及び読出しゾーンを備える。この透過性窓は、好適には蛍光体の少なくとも励起波長及び放出波長に対する透過性を有する。
In one embodiment, the microfluidic device comprises a substrate having a channel for the channel and a foil covering the channel.
The microfluidic device preferably comprises an excitation and readout zone, also called a readout zone, provided in the form of a transmissive window. This transmissive window is preferably transparent to at least the excitation and emission wavelengths of the phosphor.
一実施形態においては、励起及び読出しゾーンは、磁石が磁性粒子の固定化のために磁性粒子に作用している場合に位置決めされるゾーンと同一である。磁性粒子が磁石の使用により固定化され、流路チャネル内の任意の液体が静止状態になった後に、磁石は移動され、一方で磁性粒子は蛍光体を励起し蛍光体から発せられる信号を読み取るのに十分な時間に少なくともわたって固定化された状態に留まる。 In one embodiment, the excitation and readout zones are the same as the zones that are positioned when the magnet is acting on the magnetic particles for immobilization of the magnetic particles. After the magnetic particles are immobilized by the use of a magnet and any liquid in the flow channel becomes stationary, the magnet is moved while the magnetic particles excite the phosphor and read the signal emitted from the phosphor. It remains immobilized for at least enough time.
エミッタ及びリーダは、有利には共通エミッタ及びリーダ・ユニットである。
一実施形態においては、エミッタは、出力端部を備える放出光ファイバを備え、レシーバは、入力端部を備える1つ又は複数のレシーバ光ファイバを備える。有利には、エミッタの光ファイバ出力端部を備えるファイバ・セクション及びリーダの光ファイバ入力端部を備えるファイバ・セクションは、共通放出−読取りファイバ束を形成するように相互に固着される。放出光ファイバの出力端部及びレシーバ光ファイバの入力端部は、有利には例えば上述のようなパターンで配置される。
The emitter and reader are preferably a common emitter and reader unit.
In one embodiment, the emitter comprises an emission optical fiber with an output end and the receiver comprises one or more receiver optical fibers with an input end. Advantageously, the fiber section with the fiber optic output end of the emitter and the fiber section with the fiber optic input end of the reader are secured together to form a common emission-read fiber bundle. The output end of the emission optical fiber and the input end of the receiver optical fiber are preferably arranged in a pattern as described above, for example.
マイクロ流体デバイスの流路チャネルは、原則的には任意の形状を有し得る。一実施形態においては、流路チャネルは、細長流路セクション及び1つ又は複数のチャンバ・セクション(流路セクションよりも実質的に大きな断面を有するチャンバ・セクション)を備える。蛍光体及び磁性粒子は、例えばかかるチャンバ・セクションにおいて一時的に固定化され得る。 The flow channel of the microfluidic device can in principle have any shape. In one embodiment, the flow channel comprises an elongate flow channel section and one or more chamber sections (chamber sections having a substantially larger cross section than the flow channel section). The phosphor and magnetic particles can be temporarily immobilized, for example, in such a chamber section.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、ポリマー及び/又はガラスあるいはそれらの組合せからなる。好適な一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、ポリマーからなる。ポリマー・マイクロ流体デバイスは、作製が容易かつ費用対効果が高い。マイクロ流体デバイスは、好適には流路チャネル用の溝及び流路チャネルを覆うフォイルを有する基板からなる。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the microfluidic device consists of a polymer and / or glass or a combination thereof. In a preferred embodiment, the microfluidic device consists of a polymer. Polymer microfluidic devices are easy to manufacture and cost effective. The microfluidic device preferably comprises a substrate having a channel for the channel and a foil covering the channel.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、流路チャネルへの入口を備える。この入口は、例えば吸入用開口、毛管入口、又は膜被覆された入口である。
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスの入口は、膜被覆された入口である。この実施形態においては、液体試料は、例えばシリンジ又は膜を穿刺するために使用され得る同様の針支援デバイスを使用して流路チャネルに導入され得る。膜は、例えば流路チャネル内のガスの排出路を同時に提供してもよい。
In one embodiment, the microfluidic device comprises an inlet to the flow channel. This inlet is for example an inhalation opening, a capillary inlet or a membrane-coated inlet.
In one embodiment of the present invention, the microfluidic device inlet is a membrane-coated inlet. In this embodiment, the liquid sample can be introduced into the flow channel using, for example, a syringe or similar needle assist device that can be used to puncture the membrane. The membrane may, for example, simultaneously provide a gas exhaust path in the flow channel.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスの入口は、毛管入口であり、すなわち液体試料は、毛管力を利用して流路チャネル内に引き込まれ得る。この実施形態においては、特に入口に隣接する流路チャネルの内方表面は、比較的高い表面張力を有し、毛管力を生成するのに十分な小ささの寸法を有することが望ましい。毛管入口をマイクロ流体デバイスに与えることは、当技術分野において周知である。殆どのポリマーは、比較的低い表面張力を有し、流路チャネルの内方表面が例えば水性液体などの液体に毛管力を作用させるべき場合には、ポリマー・マイクロ流体デバイスの表面を処理することが、しばしば必要とされる。 In one embodiment of the present invention, the inlet of the microfluidic device is a capillary inlet, i.e. the liquid sample can be drawn into the flow channel utilizing capillary forces. In this embodiment, it is desirable for the inner surface of the flow channel, particularly adjacent to the inlet, to have a relatively high surface tension and a dimension small enough to produce capillary forces. Providing a capillary inlet to a microfluidic device is well known in the art. Most polymers have a relatively low surface tension, and the surface of the polymer microfluidic device is treated when the inner surface of the flow channel is to exert capillary forces on a liquid such as an aqueous liquid. Is often needed.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスの入口は、吸入用開口であり、すなわち、マイクロ流体デバイスは、液体試料が流路チャネルに吸入されるように適合化されるように構成される。この実施形態においては、流路チャネルの内方表面は、毛管力を生成する必要はなく、マイクロ流体デバイスが低い表面張力を有する材料からなる場合であっても、かかる表面は、表面張力を増大させるように処理される必要はない。したがって、吸入入口を有するマイクロ流体デバイスは、作製が非常に容易であり、比較的低コストにて実現され得る。 In one embodiment of the invention, the inlet of the microfluidic device is an inhalation opening, i.e. the microfluidic device is configured to be adapted so that a liquid sample is drawn into the flow channel. . In this embodiment, the inner surface of the flow channel need not generate capillary forces, and such a surface will increase surface tension, even if the microfluidic device is made of a material with low surface tension. There is no need to be processed. Therefore, a microfluidic device having an inlet is very easy to fabricate and can be realized at a relatively low cost.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、液体試料を吸入するための入口を備える。有利には、マイクロ流体デバイスは、可撓性壁部セクションを備え、システムは、有利にはアクチュエータを備えることが可能であり、アクチュエータは、可撓性壁部セクションを移動させるように構成される。アクチュエータは、例えばステップ・モータ被動アクチュエータである。 In one embodiment of the invention, the microfluidic device comprises an inlet for inhaling a liquid sample. Advantageously, the microfluidic device comprises a flexible wall section and the system can advantageously comprise an actuator, the actuator being configured to move the flexible wall section. . The actuator is, for example, a step motor driven actuator.
システムがアクチュエータを備え、マイクロ流体デバイスの入口が可撓性壁部セクションを備え、入口が吸入用開口である、本発明の一実施形態においては、入口及びアクチュエータは、アクチュエータの作動時に可撓性壁部セクションが移動され、空気が流路チャネルから押し出され、その後、可撓性壁部がその初期位置に戻り、液体試料が流路チャネルに吸入されるように構成される。これにより、流路チャネルへの液体試料の単純かつ効果的な吸入と、蛍光体及び磁性粒子との試料の単純かつ効果的な混合とが、実現され得る。 In one embodiment of the invention, where the system comprises an actuator, the microfluidic device inlet comprises a flexible wall section, and the inlet is an inhalation opening, the inlet and actuator are flexible when the actuator is actuated. The wall section is moved and air is forced out of the flow channel, after which the flexible wall is returned to its initial position and the liquid sample is configured to be drawn into the flow channel. Thereby, simple and effective inhalation of the liquid sample into the flow channel and simple and effective mixing of the sample with phosphor and magnetic particles can be realized.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、シンク・セクションを備え、流路チャネルは、シンク・セクションと流体連通状態にある。
マイクロ流体デバイスのシンク・セクションは、磁性粒子が励起及び読出しのために少なくとも一時的に固定化される位置である、透過性窓から距離を置いて配置されるセクションである。一実施形態においては、シンク・セクションは、検査の完了時又は完了後に試料又は試料の殆どを収集するために配置される。励起及び読出しのために磁性粒子を透過性窓に隣接して同時に固定化しつつ、試料又は試料の殆どを収集することにより、試料中の蛍光体による疑似信号を取得するリスクが、大幅に低下し得る。
In one embodiment of the invention, the microfluidic device comprises a sink section and the flow channel is in fluid communication with the sink section.
The sink section of the microfluidic device is a section located at a distance from the transmissive window, where magnetic particles are at least temporarily immobilized for excitation and readout. In one embodiment, the sink section is arranged to collect a sample or most of the sample at or after completion of the test. Collecting the sample or most of the sample while simultaneously immobilizing the magnetic particles adjacent to the transmissive window for excitation and readout greatly reduces the risk of acquiring a pseudo signal due to the phosphor in the sample. obtain.
有利には、シンク・セクションは、流路チャネルへの入口から離れて位置決めされる。好適には、入口を経由して導入される流体は、液体がシンク・セクションに到達する前に、磁性粒子が励起及び読出しのために少なくとも一時的に固定化される位置である透過性
窓を通過しなければならない。
Advantageously, the sink section is positioned away from the inlet to the flow channel. Preferably, the fluid introduced via the inlet has a permeable window which is the position where the magnetic particles are at least temporarily immobilized for excitation and readout before the liquid reaches the sink section. Must pass.
「シンク」及び「シンク・セクション」という用語は、同義的に使用される。
流路チャネルは、任意の形状を有してもよく、好適には約1μl〜約1mlなど、好適には約5μl〜約0.5mlなど、比較的少量の液体試料に対する判定を実施するように適合化される。流路チャネルは、任意の辺が任意に丸められた、例えば円形、楕円形、半楕円形、多角形、四辺形、正方形、矩形、及び台形から選択される断面形状などを有する任意の形状を有することが可能である。一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、例えば蛍光体及び/又は磁性粒子に液体試料を混合するためのチャネル・セクションならびにオプションの捕獲された蛍光体の励起と想定される放出エネルギーの読出しとのために磁性粒子を少なくとも一時的に固定化するための透過性窓を有するチャネル・セクションなどの、2つ以上の異なる流路チャネル・セクションを備える。
The terms “sink” and “sink section” are used interchangeably.
The flow channel may have any shape, preferably to perform a determination on a relatively small amount of liquid sample, such as from about 1 μl to about 1 ml, preferably from about 5 μl to about 0.5 ml. Adapted. The flow channel has any shape with any side arbitrarily rounded, such as a cross-sectional shape selected from circular, oval, semi-elliptical, polygonal, quadrilateral, square, rectangular, and trapezoidal. It is possible to have. In one embodiment, the microfluidic device includes, for example, a channel section for mixing a liquid sample with phosphors and / or magnetic particles, and an optional captured phosphor excitation and assumed emission energy readout. For this purpose, two or more different flow channel sections are provided, such as a channel section with a permeable window for at least temporarily immobilizing the magnetic particles.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、流路チャネルからガスを逃がし得る少なくとも1つのガス排出開口を備える。ガス排出開口は、例えば先行技術のマイクロ流体デバイスから知られるような、任意のタイプ及び形状からなるものであってもよい。ガス排出開口は、例えばマイクロ流体デバイスからガスを完全に外部に逃がし得るように構成されてもよく、又は例えば膨張可能ユニットの形態などのガス収集チャンバ内にガスを逃がし得るものであってもよい。 In one embodiment of the present invention, the microfluidic device comprises at least one gas exhaust opening that allows gas to escape from the flow channel. The gas exhaust opening may be of any type and shape, for example as known from prior art microfluidic devices. The gas outlet opening may be configured, for example, to allow the gas to escape completely out of the microfluidic device, or may be capable of allowing the gas to escape into a gas collection chamber, for example in the form of an inflatable unit. .
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、流路チャネルの入口にて吸入力を生成するために使用され得る可撓性壁部セクションを備える。この実施形態においては、入口は、ガス排出開口として機能し得る。 In one embodiment of the invention, the microfluidic device comprises a flexible wall section that can be used to generate a suction input at the inlet of the flow channel. In this embodiment, the inlet can function as a gas exhaust opening.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、2つ以上の流路チャネルを備え、2つ以上の流路チャネルは、共通セクションを備えるか又は共通シンク・セクションと流体連通状態にあり、共通セクション又は共通シンク・セクションは、流路チャネルの入口にて吸入力を生成するために使用され得る可撓性壁部セクションを備える。 In one embodiment, the microfluidic device comprises two or more flow channels, wherein the two or more flow channels comprise a common section or are in fluid communication with a common sink section, The common sink section comprises a flexible wall section that can be used to create a suction input at the inlet of the flow channel.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、2つ以上の流路チャネルを備え、2つ以上の流路チャネルあるいは流体連通状態にある1つ又は複数のシンク・セクションは、流路チャネルの各入口にて吸入力を発生させるために使用され得る可撓性壁部セクションをそれぞれ備える。この実施形態においては、吸入力は、各流路チャネル内に個別に印加され得る。一実施形態においては、可撓性壁部セクションは、試料又はその一部が検査の実施後に収集され得るシンク・セクションの壁部セクションとして適用される。シンク・セクションは、例えば上述のようなものである。 In one embodiment, the microfluidic device comprises two or more flow channels, two or more flow channels or one or more sink sections in fluid communication, each inlet of the flow channel Each comprises a flexible wall section that can be used to generate a suction force. In this embodiment, the suction input can be applied individually within each flow channel. In one embodiment, the flexible wall section is applied as the wall section of the sink section where the sample or part thereof can be collected after performing the test. The sync section is, for example, as described above.
一実施形態においては、可撓性壁部セクションは、励起及び読出しのために磁性粒子を透過性窓に隣接して同時に固定化しつつ磁性粒子が試料及び蛍光体と混合された後に、試料をポンプ送出するために使用され、これにより、試料中に残留する蛍光体による疑似信号取得のリスクが低下する。 In one embodiment, the flexible wall section pumps the sample after the magnetic particles are mixed with the sample and phosphor while simultaneously immobilizing the magnetic particles adjacent to the transmissive window for excitation and readout. Used for delivery, which reduces the risk of pseudo signal acquisition by phosphors remaining in the sample.
マイクロ流体デバイスが試料の収集用のシンクと流体連通状態にある流路チャネルと任意にはシンク内外に試料をポンプ送給するのに適した可撓性壁部とを備える一実施形態においては、表面活性剤などの試料調節剤が、シンク内に配置される。試料が、可撓性壁部セクション又は他のポンプ手段を使用することによりシンク内にポンプ送給されると、試料は、表面活性剤と混合され、したがって試料の表面張力は、低下する。透過性窓を備える流路チャネルのエリアに試料を再度導入することにより、透過性窓に隣接して固定化された磁性粒子は、調節された試料で洗浄されることになる。シンク内に配置される調節剤は、例えば、試料がシンクに導入されるまで試料と混合しないように、乾燥形態であって
もよい。
In one embodiment, the microfluidic device comprises a flow channel in fluid communication with a sample collection sink and optionally a flexible wall suitable for pumping the sample into and out of the sink. A sample modifier such as a surfactant is placed in the sink. As the sample is pumped into the sink by using a flexible wall section or other pumping means, the sample is mixed with the surfactant, thus reducing the surface tension of the sample. By reintroducing the sample into the area of the flow channel with the permeable window, the magnetic particles immobilized adjacent to the permeable window will be washed with the conditioned sample. The regulator placed in the sink may be, for example, in dry form so that it does not mix with the sample until the sample is introduced into the sink.
一実施形態においては、可撓性壁部セクションは、検査の終了後に試料をポンプ送出するために使用される。シンク・セクション内に試料を収集するか、試料をポンプ送出するか、又は流路チャネル内に試料を分配させることのいずれが好適かは、適用される試料の種類及び毒性に大きく左右される。例えば、望ましくない汚染のリスクが存在する場合、又は試料が例えば細菌、ウイルス、もしくは同様のものなど拡散の望ましくない要素を含む場合には、検査の実施時又は実施後にシンク・セクションにて試料を収集することが望ましい場合がある。 In one embodiment, the flexible wall section is used to pump the sample after completion of the test. Whether to collect the sample in the sink section, pump the sample, or distribute the sample in the flow channel is highly dependent on the type and toxicity of the sample applied. For example, if there is a risk of undesirable contamination, or if the sample contains undesirable elements of diffusion, such as bacteria, viruses, or the like, the sample should be removed at the sink section during or after the test. It may be desirable to collect.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスの流路チャネルは、例えば蛍光体及び/又は磁性体に液体試料を混合するためなどの1つ又は複数のチャンバを備える。一般的には、流路チャネルは、少なくとも500μmなど、少なくとも約100μmの少なくとも1つの寸法(しばしば幅寸法)を有する少なくとも1つの液体流路チャネル・セクションを備えることが望ましい。実際には、処置により許容される程度の幅であることが可能である。例えばチャネルの深さなどの他の寸法は、所望に応じて幅の半分など、又は例えば約25μmまでもしくは約10μmまでなど、好適には幅よりも小さい。 In one embodiment, the flow channel of the microfluidic device comprises one or more chambers, such as for mixing a liquid sample with a phosphor and / or a magnetic material. In general, it is desirable for the flow channel to comprise at least one liquid flow channel section having at least one dimension (often a width dimension) of at least about 100 μm, such as at least 500 μm. In practice, it can be as wide as the treatment allows. Other dimensions, such as channel depth, are preferably less than the width, as desired, such as half the width, or up to about 25 μm or up to about 10 μm, for example.
このコンテクストにおいて、流路チャネルのチャンバは、流路チャネルの隣接セクションよりも少なくとも50%など少なくとも25%大きな断面積を有する流路チャネルのサブセクションを意味する。チャンバは、例えばより幅広であることにより隣接するチャネル・セクションよりも大きな断面積を有してもよい。流路チャネルの深さは、実質的に一定であってもよく、又は変化してもよい。 In this context, a channel of a flow channel means a sub-section of the flow channel that has a cross-sectional area that is at least 25% greater than the adjacent section of the flow channel, such as at least 50%. The chamber may have a larger cross-sectional area than an adjacent channel section, for example by being wider. The depth of the flow channel may be substantially constant or may vary.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、透過性窓を備える長さセクションの形態の励起及び読出しゾーンを備え、窓は、蛍光体の少なくとも励起波長及び放出波長に対して透過性を有する。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the microfluidic device comprises an excitation and readout zone in the form of a length section with a transmissive window, the window comprising a phosphor It is transparent to at least the excitation wavelength and the emission wavelength.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、例えば少なくとも約3mmなど、例えば少なくとも約5mmなど、少なくとも約1mmの長さ寸法を有する励起及び読出しセクションを備える。 In one embodiment of the system of the invention for quantitative or qualitative determination, the microfluidic device has an excitation and readout having a length dimension of at least about 1 mm, such as at least about 3 mm, for example at least about 5 mm. With sections.
読出しセクションは、エミッタ及びリーダに対するマイクロ流体デバイスの簡単な位置決めを実現するために、好適には流路チャネルの幅狭部分として又は流路チャネルの拡張部分として形成される。 The readout section is preferably formed as a narrow part of the flow channel or as an extension of the flow channel in order to achieve a simple positioning of the microfluidic device with respect to the emitter and the reader.
本発明のシステムによれば、マイクロ流体デバイスの少なくとも窓は、透過性材料からなる。
一実施形態においては、流路チャネル全体が、材料の透過性により視認可能である。一実施形態においては、マイクロ流体デバイス全体が、透過性材料からなる。
According to the system of the present invention, at least the window of the microfluidic device is made of a permeable material.
In one embodiment, the entire flow channel is visible due to the permeability of the material. In one embodiment, the entire microfluidic device consists of a permeable material.
好適な一実施形態においては、少なくとも透過性窓が、蛍光体の励起波長及び放出波長に対して透過性を有する。一実施形態においては、少なくとも透過性窓が、赤外光(約700nm〜約1000μm)、可視光(約400nm〜約700nm)、UV光(約400nm〜約10nm)、及びX線光(約10nm〜約0.01nm)から選択される少なくとも1つの波長に対する透過性を有する。 In a preferred embodiment, at least the transparent window is transparent to the excitation and emission wavelengths of the phosphor. In one embodiment, at least the transmissive window includes infrared light (about 700 nm to about 1000 μm), visible light (about 400 nm to about 700 nm), UV light (about 400 nm to about 10 nm), and X-ray light (about 10 nm). And at least one wavelength selected from about 0.01 nm).
一実施形態においては、判定のために短波光を印加することが望ましく、すなわち蛍光体は、好適には熱発生が比較的小さく判定を妨害しない短波長エネルギーにより励起可能である。 In one embodiment, it is desirable to apply shortwave light for the determination, i.e., the phosphor is preferably excitable with short wavelength energy that is relatively low in heat generation and does not interfere with the determination.
マイクロ流体デバイスに使用され得る材料の例には、ガラス及びポリマーから選択される材料が、好適には環状オレフィン共重合体(COC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリジメチル・シロキサン(PDMS)、ポリエチレン(PE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリテトラ・フルオロエチレン(PTFE)、ポリウレタン(PU)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、フッ化ポリビニリデン、スチレン−アクリル共重合体ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、ポリ(スチレン−ブタジエン−スチレン)、シリコーン、エポキシ樹脂、ポリエーテルブロックアミド、ポリエステル、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリル、セルロイド、酢酸セルロース、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンビニルアルコール(EVAL)、フッ素樹脂、ポリアセタール(POM)、ポリアクリレート(アクリル)、ポリアクリロニトリル(PAN)ポリアミド(PA)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリブタジエン(PBD)、ポリブチレン(PB)、ポリブチレンテレフタル酸塩(PBT)、ポリエチレンテレフタル酸塩(PET)、ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタル酸塩(PCT)、ポリケトン(PK)、ポリエステル/ポリエチレン/ポリエテン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエチレンクロリネート(PEC)、ポリイミド(PI)、ポリ乳酸(PLA)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリフタルアミド(PPA)、及びそれらの混合物から選択されるポリマーが含まれる。 Examples of materials that can be used for microfluidic devices include materials selected from glass and polymers, preferably cyclic olefin copolymers (COC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, polycarbonates, polydimethyl siloxanes. (PDMS), polyethylene (PE), polymethyl methacrylate (PMMA), polymethylpentene, polypropylene, polystyrene, polysulfone, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyurethane (PU), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride ( PVDC), polyvinylidene fluoride, styrene-acrylic copolymer polyisoprene, polybutadiene, polychloroprene, polyisobutylene, poly (styrene-butadiene-styrene), silicone, epoxy resin, poly -Terblock amide, polyester, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylic, celluloid, cellulose acetate, ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene vinyl alcohol (EVAL), fluororesin, polyacetal (POM), polyacrylate (acrylic), poly Acrylonitrile (PAN) Polyamide (PA), Polyamideimide (PAI), Polyaryletherketone (PAEK), Polybutadiene (PBD), Polybutylene (PB), Polybutylene terephthalate (PBT), Polyethylene terephthalate (PET), Polycyclohexylene / dimethylene terephthalate (PCT), polyketone (PK), polyester / polyethylene / polyethene, polyetheretherketone (PEEK), polyester Terimide (PEI), polyethersulfone (PES), polyethylene chlorinate (PEC), polyimide (PI), polylactic acid (PLA), polymethylpentene (PMP), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), Included are polymers selected from polyphthalamide (PPA), and mixtures thereof.
一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、例えば基板中に射出成形により又はレーザ彫刻により作製された、剛性材料のベース部分から形成される。ベース部分は、フォイルで覆われ、このフォイルは、ベース部分に結合されることにより流路チャネル及び任意にはシンク・セクションを形成する。 In one embodiment, the microfluidic device is formed from a base portion of rigid material made, for example, by injection molding or laser engraving in a substrate. The base portion is covered with a foil that is joined to the base portion to form a flow channel and optionally a sink section.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、任意には並行検査の実施のために2つ以上の流路チャネルを備え、これらの2つ以上の流路チャネルは、任意には共通入口を有する。 In one embodiment of the present invention, the microfluidic device optionally comprises two or more flow channels for performing parallel testing, and these two or more flow channels are optionally connected to a common inlet. Have
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、システムは、流路チャネル内の液体試料の温度を調整するための温度調整器を備える。いくつかの検査の場合には、想定される標的成分と捕獲部位との間の反応は、感温性であり、したがって温度を調整することが望ましい可能性がある。温度調整器は、例えばペルチエ素子、薄膜加熱素子、及び/又は他の抵抗加熱素子からなるものが可能である。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the system comprises a temperature regulator for adjusting the temperature of the liquid sample in the flow channel. In some cases, the reaction between the envisioned target component and the capture site is temperature sensitive and therefore it may be desirable to adjust the temperature. The temperature regulator can be composed of, for example, a Peltier element, a thin film heating element, and / or another resistance heating element.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、磁性粒子は、捕獲部位を備えるコーティングを備えるコーティングされた磁性粒子であり、捕獲部位は、生体分子などの標的成分の捕獲部位として選択される。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the magnetic particle is a coated magnetic particle comprising a coating comprising a capture site, wherein the capture site is a target component such as a biomolecule. Selected as the capture site.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、蛍光体は、量子ドットあるいは芳香族プローブ及び/又は複合プローブであり、蛍光体は、好適には量子ドットである。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the phosphor is a quantum dot or an aromatic probe and / or a composite probe, and the phosphor is preferably a quantum dot. .
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、蛍光体は、磁性粒子の捕獲部位に結合し得る成分に固着されることにより磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成され、成分は、好適には標的成分と同一又は同族体である。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the phosphor is bound to a magnetic particle capture site by being attached to a component that can bind to the magnetic particle capture site. And the component is preferably the same or homologous to the target component.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、蛍光体及び磁性粒子は、流路チャネルに液体試料を送る前にそれらが相互に結合し得ないように、マイクロ流体デバイスの流路チャネル内にて一時的に固定化される。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the phosphor and magnetic particles are microscopic so that they cannot bind to each other before sending the liquid sample to the flow channel. Temporarily immobilized in the flow channel of the fluidic device.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、磁石は、磁性粒子の捕獲部位により捕獲された想定される蛍光体の少なくとも一部をエミッタにより励起するのに、及び捕獲され得る蛍光体からの放出され得る信号を読み出すのに十分な時間にわたり、磁性粒子を透過性壁部セクションに隣接して少なくとも一時的に固定化するように構成される。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the magnet is used to excite at least a portion of the assumed phosphor captured by the capture site of the magnetic particle by the emitter. And configured to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the permeable wall section for a time sufficient to read out a signal that can be emitted from the phosphor that can be captured.
電磁波のエミッタ及びリーダは、当技術分野において周知であり、蛍光体が選択された場合に、当業者は、蛍光体との組合せにおいて有用であるエミッタ及びリーダを簡単に選択することが可能となる。 Electromagnetic emitters and readers are well known in the art, and when a phosphor is selected, one skilled in the art can easily select an emitter and reader that are useful in combination with the phosphor. .
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、エミッタは、蛍光体の励起波長を含む電磁放射を放出することが可能である発光ダイオード又はレーザである。 In one embodiment of the inventive system for quantitative or qualitative determination, the emitter is a light emitting diode or laser capable of emitting electromagnetic radiation including the excitation wavelength of the phosphor.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、エミッタは、透過性窓に向けられた電磁放射を放出するように構成され、窓は、平坦表面を有し、エミッタは、好適には約30°〜約150°など、約20°〜約170°の窓表面に対する角度で透過性窓に向けられた電磁放射を放出するように構成される。好適には、窓の表面は、励起作用及び放出作用を最適化するために実質的に平坦である。 In one embodiment of the system of the invention for quantitative or qualitative determination, the emitter is configured to emit electromagnetic radiation directed at the transmissive window, the window having a flat surface; The emitter is preferably configured to emit electromagnetic radiation directed at the transmissive window at an angle to the window surface of about 20 ° to about 170 °, such as about 30 ° to about 150 °. Preferably, the window surface is substantially flat to optimize excitation and emission effects.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、リーダは、窓に隣接して一時的に固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取るように構成される。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the reader reads a signal emitted from a phosphor captured by magnetic particles temporarily immobilized adjacent to the window. Configured as follows.
エミッタ及びリーダは、有利には共通エミッタ及びリーダ・ユニットである。
一実施形態においては、エミッタは、出力端部を備える放出光ファイバを備え、レシーバは、入力端部を備える1つ又は複数のレシーバ光ファイバを備える。有利には、エミッタの光ファイバ出力端部を備えるファイバ・セクション及びリーダの光ファイバ入力端部を備えるファイバ・セクションは、共通放出−読取りファイバ束を形成するように相互に固着される。放出光ファイバの出力端部及びレシーバ光ファイバの入力端部は、有利には例えば上述のようなパターンで配置される。
The emitter and reader are preferably a common emitter and reader unit.
In one embodiment, the emitter comprises an emission optical fiber with an output end and the receiver comprises one or more receiver optical fibers with an input end. Advantageously, the fiber section with the fiber optic output end of the emitter and the fiber section with the fiber optic input end of the reader are secured together to form a common emission-read fiber bundle. The output end of the emission optical fiber and the input end of the receiver optical fiber are preferably arranged in a pattern as described above, for example.
定量的判定又は定性的判定のための本発明のシステムの一実施形態においては、システムは、読み取られた信号に基づき液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施するためのコンピュータを備える。コンピュータは、読み取られた信号に基づき液体試料中の標的成分の定量的判定及び/又は定性的判定を実施するようにプログラミングされる。 In one embodiment of the system of the present invention for quantitative or qualitative determination, the system comprises a computer for performing quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample based on the read signal Is provided. The computer is programmed to perform a quantitative and / or qualitative determination of the target component in the liquid sample based on the read signal.
一実施形態においては、コンピュータは、読み取られた信号及び/又は実施された定量的判定もしくは定性的判定を格納するためのメモリを備える。
一実施形態においては、コンピュータは、メモリを備え、このメモリは、判定を実施するために読み取られた信号を比較するための基準スケジュールを備える。基準スケジュールは、好適には読み取られた信号を用いた定量的判定又は定性的判定のセットを備えてよく、例えば、データ・セットは、a)既知の含有量の標的成分を含む液体試料に関して読み取られた信号の結果と、b)標的成分の既知の含有量とを含む。
In one embodiment, the computer comprises a memory for storing the read signal and / or the quantitative or qualitative determination performed.
In one embodiment, the computer comprises a memory, which comprises a reference schedule for comparing the read signals to perform the determination. The reference schedule may comprise a set of quantitative or qualitative decisions, preferably using the read signal, for example, a data set is read for a liquid sample containing a target component of known content. And b) a known content of the target component.
一実施形態においては、コンピュータは、読み取られた信号を、既知の組成を有する液体試料から得られた格納された信号と比較するようにプログラミングされた人工知能プロセッサである。 In one embodiment, the computer is an artificial intelligence processor programmed to compare the read signal with a stored signal obtained from a liquid sample having a known composition.
一実施形態においては、システムは、コンピュータを備える信号処理プロセッサを備え、信号処理プロセッサは、種々の蛍光体群からの、並行アッセイによる蛍光体からの、及び/又は既知のもしくは未知の液体試料の基準検査における蛍光体からの信号を多重化するように構成される。 In one embodiment, the system comprises a signal processing processor comprising a computer, the signal processing processor from various phosphor groups, from phosphors in parallel assays, and / or of known or unknown liquid samples. It is configured to multiplex signals from phosphors in a reference test.
一実施形態においては、システムは、コンピュータを備える信号処理プロセッサを備え、信号処理プロセッサは、同一のアッセイにおいて適用された種々の蛍光体群からの信号を多重化するように構成される。 In one embodiment, the system comprises a signal processor comprising a computer, the signal processor being configured to multiplex signals from different phosphor groups applied in the same assay.
信号の多重化は、当技術分野において周知であり、また種々の波長を放出する蛍光体で標識された2つ以上の標的を定量化するために検査試料を分析する技術分野において適用されてきた。例えば、米国特許出願公開第2009/0270269号及びWO2010/141105などを参照されたい。また、多重化に関するさらなる情報は、“Luminescent quantum dots for multiplexed biological detection and imaging” チャンら(Chan
et al.) Current Opinion in Biotechnology 2002,13:40−46,Elsvier Scienceにおいても見ることができる。
Signal multiplexing is well known in the art and has been applied in the art of analyzing test samples to quantify two or more targets labeled with fluorophores emitting various wavelengths. . For example, see U.S. Patent Application Publication No. 2009/0270269 and WO2010 / 141105. Further information on multiplexing can be found in “Luminent quantum dots for multiplexed biological detection and imaging” by Chan et al.
et al. ) Current Opinion in Biotechnology 2002, 13: 40-46, Elsvier Science.
多重化の利用により定量的判定又は定性的判定を実施する場合に、適用される蛍光体は、量子ドットであることが好適である。本発明によれば、蛍光体として量子ドットを使用し、信号を多重化することにより、例えば10以上又はさらには50以上などの複数の標的成分を同時に定量的に判定することが可能となることが判明している。 When carrying out quantitative determination or qualitative determination by using multiplexing, it is preferable that the applied phosphor is a quantum dot. According to the present invention, it is possible to simultaneously quantitatively determine a plurality of target components such as 10 or more or even 50 or more by using quantum dots as phosphors and multiplexing signals. Is known.
エミッタ、リーダ、及びコンピュータを備える信号処理プロセッサは、有利には共通の又は少なくとも相互接続されたユニットの形態である。
また、本発明は、上述のような本発明の方法による分析のために液体試料を調製するためのキットに関する。
The signal processor comprising the emitter, reader and computer is preferably in the form of a common or at least interconnected unit.
The present invention also relates to a kit for preparing a liquid sample for analysis by the method of the present invention as described above.
本発明のキットは、試料中の複数の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に液体試料を調製するように構成される。このキットは、
各標的成分について、あるタイプの捕獲部位を表面に備える複数の磁性粒子と、
磁性粒子のそのタイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成された複数の蛍光体群と、
からなる。
The kit of the present invention is configured to prepare a liquid sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of a plurality of target components in a sample. This kit
For each target component, a plurality of magnetic particles with a type of capture site on the surface;
A plurality of phosphor groups each configured to bind to one of the types of capture sites of the magnetic particle;
Consists of.
磁性粒子及び蛍光体群は、上述のようなものである。
試料中のN個の異なる標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に液体試料を調製するためのキットであり、Nが2以上の整数であるキットの一実施形態においては、キットは、
各標的成分に対して1つのタイプの捕獲部位を備える、N個のタイプの捕獲部位を備える複数の磁性粒子と、
磁性粒子のそれらのタイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成されたN個の蛍光体群と
からなる。
The magnetic particles and the phosphor group are as described above.
In one embodiment of a kit for preparing a liquid sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of N different target components in a sample, wherein N is an integer greater than or equal to 2 The kit
A plurality of magnetic particles with N types of capture sites, with one type of capture site for each target component;
It consists of a group of N phosphors each configured to bind to one of those types of capture sites of the magnetic particles.
試料中のN個の異なる標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に液体試料を調製するためのキットであり、Nが2以上の整数であるキットの一実施形態においては、キットは、
1つの標的成分に対して1つのタイプの捕獲部位をそれぞれが備えるN個の磁性粒子群と、
磁性粒子のそれらのタイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成されたN個の蛍光体群と
からなる。
In one embodiment of a kit for preparing a liquid sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of N different target components in a sample, wherein N is an integer greater than or equal to 2 The kit
A group of N magnetic particles each having one type of capture site for one target component;
It consists of a group of N phosphors each configured to bind to one of those types of capture sites of the magnetic particles.
一実施形態においては、2つ以上の蛍光体群は、1つの単体溶液中に用意される。有利には、磁性粒子は、処理の簡易化のために1つの溶液又は懸濁液の形態で用意される。
2つ以上の蛍光体群は、上述のようなものであり、好適には2つ以上の蛍光体群は、同一波長の電磁波により励起され得る量子ドットである。
In one embodiment, two or more phosphor groups are provided in a single solution. Advantageously, the magnetic particles are provided in the form of a single solution or suspension for ease of processing.
The two or more phosphor groups are as described above, and preferably the two or more phosphor groups are quantum dots that can be excited by electromagnetic waves having the same wavelength.
一実施形態においては、キットは、マイクロ流体デバイス及び/又は磁石をさらに備える。マイクロ流体デバイス及び/又は磁石は、例えば上述のようなものであることが可能である。 In one embodiment, the kit further comprises a microfluidic device and / or a magnet. The microfluidic device and / or magnet can be, for example, as described above.
原則的には、Nは、量子ドットなどの種々の蛍光体から得られるのと同数の数であることが可能である。一実施形態においては、Nは、2〜10の整数である。
また、本発明は、試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に液体試料を調整する際に使用するためのマイクロ流体デバイスに関する。マイクロ流体デバイスは、透過性窓及び液体試料の入口を有する少なくとも1つの流路チャネルを備える。マイクロ流体デバイスは、その流路チャネル内に、
標的成分の捕獲部位を表面に備える複数の磁性粒子と、
磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体と、
をさらに備える。
In principle, N can be as many as obtained from various phosphors such as quantum dots. In one embodiment, N is an integer from 2-10.
The invention also relates to a microfluidic device for use in preparing a liquid sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of a target component in a sample. The microfluidic device comprises at least one flow channel having a permeable window and an inlet for a liquid sample. The microfluidic device is in its flow channel,
A plurality of magnetic particles with a target component capture site on the surface;
A plurality of phosphors configured to bind to a capture site of magnetic particles;
Is further provided.
マイクロ流体デバイスは、好適には上述のようなマイクロ流体デバイスである。
さらに、本発明は、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用にその試料を調整する際に使用するためのマイクロ流体デバイスに関する。このマイクロ流体デバイスは、流路チャネル用の溝及び流路チャネルを覆うフォイルを有する基板を備え、流路チャネルは、透過性窓と、液体試料を吸入するための入口とを備える。マイクロ流体デバイスは、流路チャネルの又は流路チャネルと流体連通状態にあるシンク・セクションの可撓性壁部セクションを備える。可撓性壁部セクションは、空気が流路チャネルから押し出されるように移動され得るものであり、その後、可撓性壁部は、その初期位置に戻る。
The microfluidic device is preferably a microfluidic device as described above.
Furthermore, the present invention relates to a microfluidic device for use in preparing the sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample. The microfluidic device includes a substrate having a groove for a flow channel and a foil covering the flow channel, and the flow channel includes a permeable window and an inlet for sucking a liquid sample. The microfluidic device includes a flexible wall section of the sink section in or in fluid communication with the flow channel. The flexible wall section can be moved so that air is forced out of the flow channel, after which the flexible wall returns to its initial position.
本発明の一実施形態においては、マイクロ流体デバイスは、シンク・セクションを備え、流路チャネルは、シンク・セクションと流体連通状態にある。
マイクロ流体デバイスのシンク・セクションは、磁性粒子が励起及び読出しのために少なくとも一時的に固定化される位置である、透過性窓から距離を置いて配置されるセクションである。一実施形態においては、シンク・セクションは、検査の完了時又は完了後に試料又は試料の殆どを収集するために配置される。有利には、シンク・セクションは、流路チャネルへの入口に対して離れて位置決めされる。
In one embodiment of the invention, the microfluidic device comprises a sink section and the flow channel is in fluid communication with the sink section.
The sink section of the microfluidic device is a section located at a distance from the transmissive window, where magnetic particles are at least temporarily immobilized for excitation and readout. In one embodiment, the sink section is arranged to collect a sample or most of the sample at or after completion of the test. Advantageously, the sink section is positioned remotely with respect to the inlet to the flow channel.
マイクロ流体デバイスのさらなる好適な実施形態は、上述のようなものである。
さらなる1態様においては、本発明の変更形態が、液体試料中の標的成分の定量的判定又は定性的判定のためのサンドイッチ・タイプ・アッセイに関する。このアッセイは、
標的成分の1つ又は複数の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子を用意するこ
とと、
標的成分の1つ又は複数の捕獲部位を備える複数の蛍光体を用意することと、
流路チャネル内への透過性窓を備えるマイクロ流体デバイスの流路チャネル内に液体試料、前記蛍光体、及び前記磁性粒子を搬送することと、
磁石を使用して前記磁性粒子を前記透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化し、前記固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、前記標的成分を経由して前記固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取り、読み取られた信号に基づき前記標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施することと、
からなる。
Further preferred embodiments of the microfluidic device are as described above.
In a further aspect, a variation of the invention relates to a sandwich type assay for quantitative or qualitative determination of target components in a liquid sample. This assay is
Providing a plurality of magnetic particles comprising one or more capture sites for a target component on each surface;
Providing a plurality of phosphors comprising one or more capture sites for a target component;
Conveying a liquid sample, the phosphor, and the magnetic particles into a flow channel of a microfluidic device comprising a permeable window into the flow channel;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the permeable window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles, and the immobilization is performed via the target component. Reading a signal emitted from a phosphor captured by the magnetic particles, and performing a quantitative determination or a qualitative determination of the target component based on the read signal;
Consists of.
磁性粒子は、有利には上述のようなものである。
蛍光体は、有利には蛍光体が磁性粒子の捕獲部位に結合するように構成されないが、代わりに蛍光体が標的成分の1つ又は複数の捕獲部位を備える変更を伴った、上述のようなものである。
The magnetic particles are preferably as described above.
The phosphor is advantageously not configured such that the phosphor binds to the capture site of the magnetic particle, but instead the phosphor is provided with one or more capture sites of the target component, as described above Is.
液体試料、蛍光体、及び磁性体は、有利には上述の方法を利用して接触状態になされる。
マイクロ流体デバイスは、有利には上述のようなものである。
The liquid sample, phosphor, and magnetic material are advantageously brought into contact using the method described above.
The microfluidic device is advantageously as described above.
磁性粒子の少なくとも一時的な固定化、励起、及び読出しは、有利には上述のようなものである。
サンドイッチ・タイプ・アッセイは、具体的には、標的成分が2つ以上の捕獲部位を備える比較的大きな成分であり、そのため標的成分が磁性粒子と蛍光体との間に挟まれ得る場合に使用すると有利である。
The at least temporary immobilization, excitation and readout of the magnetic particles are preferably as described above.
A sandwich type assay is specifically used when the target component is a relatively large component with two or more capture sites, so that the target component can be sandwiched between a magnetic particle and a phosphor. It is advantageous.
本明細書においては、「備える/備えている」という用語は、オープンな表現として解釈されるべきであり、すなわち要素、ユニット、整数、工程、構成要素、及びそれらの組合せなどの具体的に述べられた特徴の存在を指定するものとして理解されるべきであるが、1つ又は複数の他の述べられた特徴の存在又は追加を排除しない点を強調しておく。 As used herein, the term “comprising / comprising” is to be interpreted as an open expression, ie, specifically describing elements, units, integers, processes, components, and combinations thereof. It should be emphasized that it should be understood as specifying the presence of a given feature, but does not exclude the presence or addition of one or more other described features.
範囲及び好適な範囲を含む本発明の全ての特徴は、かかる特徴を組み合わせない具体的理由が存在しない限りは、本発明の範囲内において様々な方法で組み合わされ得る。
以下、例及び好適な実施形態に関連してならびに図面を参照して、本発明をさらに十分に説明する。
All features of the present invention, including ranges and preferred ranges, can be combined in various ways within the scope of the present invention, unless there is a specific reason not to combine such features.
The invention will be described more fully hereinafter with reference to examples and preferred embodiments and with reference to the drawings.
これらの図面は、概略的なものであり、明確にするために簡略化される場合がある。全体を通じて、同一の参照数字が、同一の又は対応する部分について使用される。 図1a及び図1bは、本発明における適用に適した検査用プレートを示す。図示する検査用プレートは、12×8個のウェル1を有するマイクロ・タイター・プレートである。 図9は、エミッタ−リーダ・アセンブリの概略側面図である。 マイクロ・タイター・プレートは、当技術分野ではウェル・プレート及びマイクロ・プレートなどの多数の名称で周知である。マイクロ・タイター・プレートは、小試験管として使用される複数の「ウェル」を有するほぼ平坦なプレートである。図示するマイクロ・タイター・プレートは、薄いカバー・フィルム2を備え、これは、タイター・プレートの使用前に剥離される。カバー・フィルム2は、例えば1つのみ又は全数未満の個数のみのウェルがカバー・フィルム2のあるセクションの除去によって露出されるようになど、いくつかのセクションに分かれて剥離され得るように、いくつかのセクションに分割され得る。マイクロ・タイター・プレートは、こぼれを低減させるためにエッジ4を有する。
These drawings are schematic and may be simplified for clarity. Throughout, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. 1a and 1b show a test plate suitable for application in the present invention. The illustrated test plate is a microtiter plate having 12 × 8
マイクロ・プレートの各ウェル1は、典型的には数十ナノリットル〜数ミリリットルの間の液体を保持する。適切なマイクロ・タイター・プレートのウェルは、原則的には円形又は正方形などの任意の形状を有することが可能であり、それらの各底部は、丸形又は平坦状が可能である。図示するマイクロ・タイター・プレートにおいては、ウェル1は、円形であり、平坦状底部3を有する。各ウェル1の円形底部2は、励起及び読出しのために使用可能な透過性窓を構成する。使用時に、蛍光体及び磁性粒子は、例えばドライ形態で及び例えば一時的に固定化された形態で、ウェル内に事前準備され得る。代替的には、蛍光体及び磁性粒子は、液体試料の添加直前に、添加と同時に、又は添加後にウェルに添加され得る。例えば振動ボード上などにおける選択された温置時間後に、マイクロ・タイター・プレートは、透過性窓に隣接してすなわち底部3に磁性粒子を一時的に固定化するために、磁石上に配置される。エミッタが、固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出するために配置され、リーダが、固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取るために配置される。読み取られた信号は、標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施するために使用される。ノイズを軽減するために、液体が、各ウェルから除去され得ると共に、任意には、ウェルは、例えば信号の読出し前に水などで洗浄される。温置時間は、通常は非常に短く、例えば数分である。
Each well 1 of the microplate typically holds between tens of nanoliters to several milliliters of liquid. Suitable microtiter plate wells can in principle have any shape, such as circular or square, and their respective bottoms can be round or flat. In the illustrated microtiter plate, the
図2及び図3は、本発明における適用に適した検査用プレートを示す。図示する検査用プレートは、マイクロ流体デバイスである。任意のマイクロ流体デバイスが、原則的には本発明において適用され得るが、図示するマイクロ流体デバイスは、目的に特化して設計され、本明細書において説明されるようなさらなる利点を本発明にもたらす。 2 and 3 show an inspection plate suitable for application in the present invention. The illustrated test plate is a microfluidic device. Although any microfluidic device can in principle be applied in the present invention, the illustrated microfluidic device is designed specifically for the purpose and brings further advantages to the present invention as described herein .
マイクロ流体デバイスは、3つの流路チャネル11を有する基板12を備える。チャネル11は、フォイル11aで覆われた溝の形態で提供される。各チャネル11は、入口13を備え、チャネル11は、共通シンク14と流体連通状態にある。
The microfluidic device comprises a
入口13は、ウェル形状入口の形態である。
マイクロ流体デバイスの共通シンク14は、可撓性壁部セクション15を備える。可撓性壁部セクション15は、上述のように例えば図示しないアクチュエータを使用すること
などにより移動され得る。
The
The
可撓性壁部セクション15を押すことにより、この可撓性壁部セクション15は移動され、空気がチャネル11から押し出され、その後、可撓性壁部セクション15はその初期位置に戻り、入口に配置された液体試料は所望の位置へとチャネルに吸入される。可撓性壁部セクションをさらに操作することにより、液体試料は、チャネル11にさらに引き込まれ得るか、又はチャネル内で脈動され得る。最終的に、可撓性壁部セクション15は、所望に応じて、シンク内に試料を収集するように及びチャネル内に試料を再度流し込むように操作され得る。これにより、可撓性壁部セクション15は、マイクロ流体デバイスにおいて液体試料を制御する単純かつ安価な方法を実現する。
By pushing the
また、マイクロ流体デバイスは、チャネル11に読出しセクション16を与えるくぼみを備える。チャネル11の読出しセクション16に、チャネルは透過性窓を備え、磁性粒子は図示しない磁石を使用して一時的に固定化され得る。
The microfluidic device also includes a recess that provides a
図4は、本発明における使用に適した別の好適なマイクロ流体デバイスを示す。
マイクロ流体デバイスは、5つの流路チャネル21を有する基板22を備える。各チャネル21は、入口23を備え、図示しない可撓性壁部セクションを有するシンク24と流体連通状態にある。
FIG. 4 shows another suitable microfluidic device suitable for use in the present invention.
The microfluidic device comprises a
また、マイクロ流体デバイスは、チャネル21に読出しセクション26を与えるくぼみを備える。この位置において、チャネルは、透過性窓を備え、磁性粒子は、図示しない磁石を使用して一時的に固定化され得る。
The microfluidic device also includes a recess that provides a
各チャネル21は、一時的に固定化された磁性粒子及び一時的に固定化された蛍光体を備える。マイクロ流体デバイスは、入口ゾーンであるゾーン0と、液体試料と接触状態になるまで反応しないように配置された一時的に固定化された蛍光体及び磁石粒子17を備えるゾーン1及びゾーン2と、読出しゾーンであるゾーン3と、シンク・ゾーンであるゾーン4とからなるゾーンに分割される。
Each
一実施形態においては、ゾーン1は、一時的に固定化された蛍光体を備え、ゾーン2は、一時的に固定化された磁性粒子を備える。
一実施形態においては、ゾーン1は、一時的に固定化された磁性粒子を備え、ゾーン2は、一時的に固定化された蛍光体を備える。
In one embodiment,
In one embodiment,
マイクロ流体デバイスは、所望に応じてゾーン1及びゾーン2の複数のサブゾーンを備えることが可能である。
使用時に、液体試料は入口23に送られ、試料は可撓性壁部セクションを使用してチャネルのゾーン1に吸入される。任意には、液体試料は、ゾーン1において脈動されて、ゾーン1内の固定化した要素17を溶解又は再懸濁する。その後、液体試料は、ゾーン2において固定化した要素17を溶解又は再懸濁するためにチャネル21内へとさらにゾーン2まで引き込まれる。予め選択された温置時間後には、液体試料は、シンク24内に完全に引き込まれる。磁性粒子は、読出しゾーン3において固定化される。所望に応じて、液体試料は、シンク24の可撓性壁部を使用することによりチャネル21に再導入され、固定化された磁性粒子は、液体試料を使用してフラッシングされることにより固定化されない蛍光体及びノイズを発生させる恐れのある他の要素を除去し得る。
The microfluidic device can comprise multiple subzones,
In use, a liquid sample is sent to the
図5は、マイクロ流体デバイス31を支持する支持要素32と、エミッタ38と、コンピュータ34に結合されたリーダ39とを備える、本発明のシステムを示す。マイクロ流体デバイスは、読出しセクション36を備える。支持要素32は、検査中に所望の温度に
液体試料を維持するための温度制御素子35を備える。支持要素32は、磁石33をさらに備える。マイクロ流体デバイスは、磁石が読出しセクション36に隣接して配置されることにより読出しセクション36の磁性粒子を一時的に固定化するように、配置される。エミッタ38は、読出しセクション36に向けられた電磁放射を発することにより固定化した磁性粒子上の蛍光体を励起するように構成される。リーダ39は、固定化した磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取るように構成され、読み取られた信号は、標的成分の定量的判定及び/又は定性的判定のための処理を行うコンピュータ34に送出される。
FIG. 5 shows the system of the present invention comprising a
図6は、本発明における使用に適した量子ドットの形態の蛍光体を示す。量子ドットは、透過性シェル42によって覆われた二元半導体合金のコア41を備え、この透過性シェル42は、コアにより発せられる波長に対する透過性を少なくとも有する。シェル42は、例えば上述などの磁性粒子の捕獲部位に結合し得る1つ又は複数の図示しない成分に固着する、ポリマー・コーティングなどの有機コーティング43によりさらに覆われる。
FIG. 6 shows a phosphor in the form of a quantum dot suitable for use in the present invention. The quantum dots comprise a binary
図7a、図7b、及び図7cは、3つの工程における本発明の方法の実施を示す。工程1は、図7aに示される。標的成分51を含む試料が、同族体標的成分53に結合された蛍光体52と混合される。同族体標的成分53に結合された蛍光体52に対する標的成分51の相対量は、比較的低い。工程2は、図7bに示される。標的成分51と同族体標的成分53に結合された蛍光体52との混合物が、標的成分51及び同族体標的成分53の捕獲部位55を担持する磁性粒子54とさらに混合される。工程3は、図7cに示される。標的成分51及び同族体標的成分53は、磁性粒子54により担持された捕獲部位55により捕獲される。図示する例においては、同族体標的成分53のみが捕獲部位55により捕獲される。これは、捕獲される同族体標的成分53の量が比較的高く、したがって固定化される蛍光体52の量が比較的高いことを説明するために図示される。磁性粒子54が透過性窓に隣接して配置された磁石を使用して固定化され、蛍光体52が励起されると、蛍光体52から発せられる信号は比較的高く、標的成分51の量が判定され得る。
Figures 7a, 7b and 7c show the implementation of the method of the invention in three steps.
図8a、図8b、及び図8cは、3つの工程における本発明の方法の別の実施を示す。工程1は、図8aに示される。標的成分61を含む試料が、同族体標的成分63に結合された蛍光体62と混合される。同族体標的成分63に結合された蛍光体62に対する標的成分61の相対量は、比較的高い。工程2は、図8bに示される。標的成分61と同族体標的成分63に結合された蛍光体62との混合物は、標的成分61及び同族体標的成分63の捕獲部位65を担持する磁性粒子64とさらに混合される。工程3は、図8cに示される。標的成分61及び同族体標的成分63は、磁性粒子64により担持された捕獲部位65により捕獲される。この図においては、捕獲された標的成分61の量が比較的高く、したがって固定化した磁性粒子62の量が比較的低いか又は全く存在しない場合があり、磁石を使用して磁性粒子64が透過性窓に隣接して固定化され、蛍光体62が励起されている場合に、蛍光体62から発せられる信号が比較的低いか又は存在せず、標的成分61の量が判定され得ることを説明するために、捕獲部位65により捕獲された標的成分61のみが図示される。
Figures 8a, 8b and 8c show another implementation of the method of the invention in three steps.
図9に示すエミッタ−リーダ・アセンブリは、各波長の蛍光体を励起するための各中心波長を有する複数の図示しないダイオードを備えるケーシング90であるか、又はケーシング90を備える。エミッタ−リーダ・アセンブリは、マイクロ流体デバイスにおいて一時的に固定化された磁性粒子に結合された図示しない蛍光体に光を案内するために各ダイオードと光連通状態にある複数の光ファイバを備えるエミッタ・ファイバ束91をさらに備える。エミッタ・ファイバ束91は、光99が発せられる光ファイバのエミッタ出力端部93に隣接する位置に長さセクション92を有する。
The emitter-reader assembly shown in FIG. 9 is or includes a
長さセクション92において、エミッタ束91は、長さセクションが共通エミッタ−リーダ長さセクション92になるように、リーダ・ファイバ束96と合体される。共通エミッタ−リーダ長さセクション92は、スリーブ94により共に保持される。リーダ・ファイバ束96は、蛍光体から光信号99を受領するように構成されたリーダ入力端部95を有する複数の光ファイバを備える。リーダ・ファイバ束96は、コネクタ97に固定され、例えば別のファイバ束などの形態の導波管98により、例えば分光器などの図示しない読取りユニットに固着される。
In the
エミッタ出力端部93及びリーダ入力端部95は、有利には所定のパターンで配置される。所定のパターンは、有利には高い励起率及び高い読取り率を実現するようになど選択される。エミッタ出力端部93及びリーダ入力端部95は、有利には例えば磁性粒子を固定化する際に磁石が配置された位置など、透過性窓に直に隣接して、及び/又は磁石に直に隣接して位置決めされる。
(実施例)
(実施例1)
スクリーニング・テスト
乳試料が、標的検体であるアンピシリンに関してスクリーニングされる。
The
(Example)
Example 1
Screening test A milk sample is screened for the target analyte ampicillin.
図5に示すシステムが使用される。マイクロ流体デバイスは、図4のマイクロ流体デバイスと同様のカートリッジの形態であるが、5つの各流路チャネルが入口ウェルを有する各入口を有するという相違点を伴う。適用される磁石は、読取りゾーンで磁性粒子を固定化するように構成された永久磁石である。 The system shown in FIG. 5 is used. The microfluidic device is in the form of a cartridge similar to the microfluidic device of FIG. 4, with the difference that each of the five flow channels has an inlet with an inlet well. The applied magnet is a permanent magnet configured to immobilize magnetic particles in the read zone.
これらのチャネルは、シンク・セクション4と流体連通状態にあり、このシンク・セクションと共に、5つのゾーンを、すなわち入口ゾーン0、一時的に固定化された磁性粒子を有するゾーン1、一時的に固定化された蛍光体を有するゾーン2、透過性窓を有する読取りゾーン3、ならびに可撓性壁部及びシンク・セクションを有するゾーン4を有する。
These channels are in fluid communication with the sink section 4 and together with this sink section there are five zones, namely inlet zone 0,
別個の入口を有する5つの別個の流路チャネルを有することにより、5つの異なる試料を同時にスクリーニングすることが可能となる。
一時的に固定化された磁性粒子は、タンパクGに担持された(loaded)アンピシリン抗体を含むキアゲン社(Qiagen)の1.5μm BioMag Protein G 磁性粒子である。緩衝液中の1μLの0.4重量%磁性粒子溶液が、チャネル(ゾーン1)内に配置され、ドライダウンされる。
Having five separate flow channels with separate inlets allows five different samples to be screened simultaneously.
The temporarily immobilized magnetic particles are Qiagen 1.5 μm BioMag Protein G magnetic particles containing ampicillin antibody loaded on protein G. 1 μL of 0.4 wt% magnetic particle solution in buffer is placed in the channel (zone 1) and dried down.
一時的に固定化された蛍光体は、アンピシリンを担持したInvitrogenのQdot 655 Biotin Conjugateである。Qdot 655の1μLの15nM緩衝溶液が、チャネル(ゾーン2)内に配置され、ドライダウンされる。 The temporarily immobilized phosphor is Invitrogen's Qdot 655 Biotin Conjugate carrying ampicillin. 1 μL of 15 nM buffer solution of Qdot 655 is placed in the channel (zone 2) and dried down.
内部基準信号として、アデムテック社(Ademtech)のBio−Adembeads Streptavidin磁性ビーズが、InvitrogenのQdot 605 Biotin Conjugateで標識される。 As an internal reference signal, Ademtech's Bio-Adembeads Streptavidin magnetic beads are labeled with Invitrogen's Qdot 605 Biotin Conjugate.
Bio−Adembeads Streptavidin磁性ビーズは、蛍光体ゾーン(ゾーン2)内に配置される。
これらの検査は以下の通りに実施される。
Bio-Adembeads Streptavidin magnetic beads are placed in the phosphor zone (zone 2).
These tests are performed as follows.
5つの異なる乳試料が、カートリッジ上の5つの入口ウェルにロードされる。各試料は、カートリッジの各チャネルに引き込まれ、ゾーン1において磁性粒子を再懸濁する。温置が、固定化された磁性粒子を備える部位で20秒間にわたり流れを循環させることによ
り実施されることによって、これらが再懸濁され、磁性粒子による露出された試料ボリューム中の標的検体の捕獲が可能となる。次いで、試料は、カートリッジのチャネル内へとさらにゾーン2まで引き込まれ、Qdotを再懸濁する。温置が、20秒間にわたり流れを循環させることにより再度実施される。最後に、試料は、シンク・セクション4内に引き込まれ、これにより、試料の通過中に磁石に接近する磁性粒子は、読取りゾーンにおいて固定化される。
Five different milk samples are loaded into five inlet wells on the cartridge. Each sample is drawn into each channel of the cartridge and resuspends the magnetic particles in
磁性粒子は励起波長を被り、発せられる信号が記録される。
655nmにて記録された信号は、605nmにて記録された信号で正規化され得る。結果的に得られる信号は、各試料が標的検体を含むか否かを示すことになる。
(実施例2)
1つの標的検体の定量的判定
マウス血清が、マウスIgGに関して検査される。これらの試料は、緩衝液中でマウス血清を希釈することにより調製される。
The magnetic particles undergo an excitation wavelength and the emitted signal is recorded.
The signal recorded at 655 nm can be normalized with the signal recorded at 605 nm. The resulting signal will indicate whether each sample contains a target analyte.
(Example 2)
Quantitative determination of one target analyte Mouse serum is tested for mouse IgG. These samples are prepared by diluting mouse serum in buffer.
図5に示すようなシステムが使用される。マイクロ流体デバイスは、図4のマイクロ流体デバイスと同様のカートリッジの形態であるが、マイクロ流体デバイスが入口ウェルを有する共通入口を有する2つの流路チャネルを備え、マイクロ流体デバイスがこれらの流路チャネルと流体連通状態にある共通シンク・セクションを備えるという相違点を伴う。マイクロ流体デバイスは、これらの流路チャネルに共通の可撓性壁部セクションをさらに備える。この実施例では、流路チャネル及び流路チャネル内への配置が本質的に同一である点が重要となる。 A system as shown in FIG. 5 is used. The microfluidic device is in the form of a cartridge similar to the microfluidic device of FIG. 4, but the microfluidic device comprises two flow channels with a common inlet having an inlet well, and the microfluidic device has these flow channels With a common sink section in fluid communication. The microfluidic device further comprises a flexible wall section common to these flow channels. In this embodiment, it is important that the flow channel and the arrangement in the flow channel are essentially the same.
適用される磁石は、読取りゾーンで磁性粒子を固定化するように構成された永久磁石である。
シンク・セクション4と流体連通状態にあるこれらのチャネルは、5つのゾーンを、すなわち共通入口ゾーン0、一時的に固定化された蛍光体を有するゾーン1、一時的に固定化された磁性粒子を有するゾーン2、透過性窓を有する読取りゾーン3、ならびに可撓性壁部及びシンク・セクションを有する共通ゾーン4を有する。この実施例の磁性粒子ゾーン及び蛍光体ゾーンは、実施例1のそれらのゾーンの順序とは逆になる点に留意されたい。
The applied magnet is a permanent magnet configured to immobilize magnetic particles in the read zone.
These channels in fluid communication with the sink section 4 have five zones: common inlet zone 0,
別個の入口を有する5つの別個の流路チャネルを有することにより、5つの異なる試料を同時にスクリーニングすることが可能となる。
一時的に固定化された磁性粒子は、タンパクGに担持されたマウスIgGを含むキアゲン社(Qiagen)の1.5μm Biomag Protein G 磁性粒子である。緩衝液中の1μLの0.4重量%磁性粒子溶液が、チャネル(ゾーン2)内に配置され、ドライダウンされる。
Having five separate flow channels with separate inlets allows five different samples to be screened simultaneously.
The temporarily immobilized magnetic particles are Qiagen 1.5 μm Biomag Protein G magnetic particles containing mouse IgG supported on protein G. 1 μL of 0.4 wt% magnetic particle solution in buffer is placed in the channel (zone 2) and dried down.
一時的に固定化された蛍光体は、InvitrogenのQdot 655 Goat
F(ab’)2 anti−Mouse IgG Conjugate(H+L)である。Qdot 655の1μLの15nM緩衝溶液が、チャネル(ゾーン1)内に配置され、ドライダウンされる。
The temporarily immobilized phosphor is Invitrogen's Qdot 655 Goat
F (ab ′) 2 anti-Mouse IgG Conjugate (H + L). 1 μL of 15 nM buffer solution of Qdot 655 is placed in the channel (zone 1) and dried down.
さらに、洗浄剤の形態の表面活性剤が、シンク・セクションに配置される。
これらの検査は以下の通りに実施される。
試料が、ウェル内に配置され、カートリッジのチャネルに引き込まれ、ゾーン1にてQdotを再懸濁する。温置が、固定化されたQdotの部位で20秒間にわたり流れを循環させることにより実施されることによって、これらが再懸濁される。次いで、試料は、カートリッジのチャネル内へとさらに引き込まれ、ゾーン2において固定化された磁性粒
子を再懸濁し、また同時に磁性粒子は、検体及びQdotを捕獲することになる。検体及びQdotは、磁性粒子の捕獲部位に関して競合することになる。温置が、20秒間にわたり流れを循環させることにより再度実施される。最後に、試料は、シンク・セクション内に引き込まれ、これにより、試料の通過中に磁石に接近する磁性粒子は、読取りゾーンにおいて固定化される。シンク・セクションでは、ドライダウンされた洗浄剤が溶解され、それにより試料の表面張力が低下する。バックグラウンド・ノイズを軽減するために、試料は、最終的にはチャネル内に押し戻され、そこで固定化されない試料の読取りゾーンをフラッシングするが、読取り部位に信号を含む磁性粒子を残す。洗浄剤は、流体システムのフラッシングを向上させる。
In addition, a surfactant in the form of a cleaning agent is placed in the sink section.
These tests are performed as follows.
The sample is placed in the well and drawn into the cartridge channel, resuspending Qdot in
磁性粒子は励起波長を被り、発せられる信号が記録される。
取得した信号を例えば較正曲線などの上述のような基準スケジュールと比較することにより、定量的判定を得ることができる。
(実施例3)
2つの標的検体の定量的判定
乳試料が、標的検体のアンピシリン及び標的検体のテトラサイクリンに関して検査される。
The magnetic particles undergo an excitation wavelength and the emitted signal is recorded.
By comparing the acquired signal with a reference schedule such as that described above, such as a calibration curve, a quantitative determination can be obtained.
(Example 3)
Quantitative determination of two target analytes A milk sample is examined for target analyte ampicillin and target analyte tetracycline.
図5に示すシステムが使用される。マイクロ流体デバイスは、図4のマイクロ流体デバイスと同様のカートリッジの形態であるが、マイクロ流体デバイスが、入口ウェルを有する共通入口と共通可撓性壁部セクションとを有し、共通シンク・セクションと流体連通状態にある2つの流路チャネルを備えるという相違点を伴う。この実施例では、流路チャネル及び流路チャネル内への配置が、精度向上のために本質的に同一であることが望ましい。 The system shown in FIG. 5 is used. The microfluidic device is in the form of a cartridge similar to the microfluidic device of FIG. 4, but the microfluidic device has a common inlet having an inlet well and a common flexible wall section, and a common sink section With the difference of having two flow channels that are in fluid communication. In this embodiment, it is desirable that the flow channel and the arrangement in the flow channel are essentially the same in order to improve accuracy.
適用される磁石は、読取りゾーンで磁性粒子を固定化するように構成された永久磁石である。
シンク・セクション4と流体連通状態にあるこれらのチャネルは、5つのゾーンを、すなわち共通入口ゾーン0、一時的に固定化された磁性粒子を有するゾーン1、一時的に固定化された蛍光体を有するゾーン2、透過性窓を有する読取りゾーン3、ならびに可撓性壁部及びシンクを有する共通ゾーン4を有する。
The applied magnet is a permanent magnet configured to immobilize magnetic particles in the read zone.
These channels in fluid communication with the sink section 4 have five zones: a common inlet zone 0, a
一時的に固定化された磁性粒子は、タンパクGに担持されたアンピシリン抗体を含むキアゲン社(Qiagen)の1.5μm Biomag Protein G 磁性粒子、及びタンパクGに担持されたテトラサイクリン抗体を含むキアゲン社(Qiagen)の1.5μm Biomag Protein G 磁性粒子である。緩衝液中の1μLの0.2重量%の各磁性粒子溶液が、チャネル(ゾーン1)内に配置され、ドライダウンされる。 The temporarily immobilized magnetic particles include Qiagen's 1.5 μm Biomag Protein G magnetic particles containing ampicillin antibody supported on protein G, and Qiagen containing tetracycline antibody supported on protein G ( Qiagen) 1.5 μm Biomag Protein G magnetic particles. 1 μL of 0.2 wt% of each magnetic particle solution in buffer is placed in the channel (zone 1) and dried down.
一時的に固定化された蛍光体は、アンピシリンを担持したInvitrogenのQdot 655 Biotin Conjugate、及びテトラサイクリン抗体を担持したInvitrogenのQdot 605 Biotin Conjugateである。両Qdotの1μLの7.5nM緩衝溶液が、チャネル(ゾーン2)内に配置され、ドライダウンされる。 The temporarily immobilized phosphors are Invitrogen's Qdot 655 Biotin Conjugate carrying ampicillin and Invitrogen's Qdot 605 Biotin Conjugate carrying a tetracycline antibody. 1 μL of 7.5 nM buffer solution of both Qdots is placed in the channel (zone 2) and dried down.
これらの検査は以下の通りに実施される。
試料が、ウェル内に配置され、カートリッジのチャネル内に引き込まれ、ゾーン1にて磁性ビーズを再懸濁する。温置が、固定化された磁性粒子の部位で20秒間にわたり流れを循環させることにより実施されることによって、これらが再懸濁され、磁性粒子による露出された試料ボリューム中の標的検体の捕獲が可能となる。次いで、試料は、カートリ
ッジのチャネル内へとさらに引き込まれ、ゾーン2においてQdotを再懸濁する。温置が、20秒間にわたり流れを循環させることにより再度実施される。最後に、試料は、シンク・セクション内に引き込まれ、これにより、試料の通過中に磁石に接近する磁性粒子は、読取りゾーンにおいて固定化される。磁性粒子は、励起波長を被り、発せられる信号が記録される。
These tests are performed as follows.
A sample is placed in the well and drawn into the channel of the cartridge to resuspend the magnetic beads in
655nmにて記録された信号は、試料中におけるアンピシリンの含有量に相関づけられる。605nmにて記録された信号は、試料中におけるテトラサイクリンの含有量に相関づけられる。
(実施例4)
全血中の1つの標的検体の定量的判定
全血がCRPに関して検査される。試料は希釈されない。
The signal recorded at 655 nm is correlated to the content of ampicillin in the sample. The signal recorded at 605 nm is correlated to the tetracycline content in the sample.
Example 4
Quantitative determination of one target analyte in whole blood Whole blood is examined for CRP. The sample is not diluted.
図5に示すようなシステムが使用される。マイクロ流体デバイスは、図4のマイクロ流体デバイスと同様のカートリッジの形態であるが、マイクロ流体デバイスが入口ウェルを有する共通入口を有し、共通可撓性壁部セクションを有し、共通シンク・セクションと流体連通状態にある2つの流路チャネルを備えるという相違点を伴う。この実施例では、流路チャネル及び流路チャネル内への配置が、本質的に同一であることが重要となる。 A system as shown in FIG. 5 is used. The microfluidic device is in the form of a cartridge similar to the microfluidic device of FIG. 4, but the microfluidic device has a common inlet with an inlet well, has a common flexible wall section, and a common sink section. With two flow channels in fluid communication with each other. In this embodiment, it is important that the flow channel and the arrangement in the flow channel are essentially the same.
適用される磁石は、読取りゾーンで磁性粒子を固定化するように構成された永久磁石である。
シンク・セクション4と流体連通状態にあるこれらのチャネルは、5つのゾーンを、すなわち共通入口ゾーン0、一時的に固定化された蛍光体を有するゾーン1、一時的に固定化された磁性粒子を有するゾーン2、透過性窓を有する読取りゾーン3、ならびに可撓性壁部及びシンク・セクションを有する共通ゾーン4を有する。別個の入口を有する5つの別個の流路チャネルを有することにより、5つの異なる試料を同時にスクリーニングすることが可能となる。
The applied magnet is a permanent magnet configured to immobilize magnetic particles in the read zone.
These channels in fluid communication with the sink section 4 have five zones: common inlet zone 0,
一時的に固定化された磁性粒子は、タンパクGに担持されたCPRを含むキアゲン社(Qiagen)の1.5μm Biomag Protein G 磁性粒子である。緩衝液中の1μLの0.4重量%磁性粒子溶液が、チャネル(ゾーン2)内に配置され、ドライダウンされる。 The temporarily immobilized magnetic particles are Qiagen 1.5 μm Biomag Protein G magnetic particles containing CPR supported on protein G. 1 μL of 0.4 wt% magnetic particle solution in buffer is placed in the channel (zone 2) and dried down.
一時的に固定化された蛍光体は、CRP抗体を担持したInvitrogenのQdot 655 Biotin Conjugateである。Qdot 655の1μLの15nM緩衝溶液が、チャネル(ゾーン1)内に配置され、ドライダウンされる。 The temporarily immobilized phosphor is Invitrogen's Qdot 655 Biotin Conjugate carrying a CRP antibody. 1 μL of 15 nM buffer solution of Qdot 655 is placed in the channel (zone 1) and dried down.
これらの検査は以下の通りに実施される。
試料が、ウェル内に配置され、カートリッジ内に引き込まれ、ゾーン1にてQdotを再懸濁する。温置が、固定化されたQdotの部位で40秒間にわたり流れを循環させることにより実施される。次いで、試料は、カートリッジのチャネル内へとさらに引き込まれ、固定化された磁性ビーズを再懸濁し、また同時に磁性粒子は、検体及びQdotを捕獲することになる。検体及びQdotは、磁性粒子の捕獲部位に関して競合することになる。温置が、40秒間にわたり流れを循環させることにより再度実施される。最後に、試料は、シンク・セクション内に引き込まれ、これにより、試料の通過中に磁石に接近する磁性粒子は、読取りゾーンにおいて固定化される。
These tests are performed as follows.
Samples are placed in the wells, drawn into the cartridge, and Qdot is resuspended in
磁性粒子は励起波長を被り、発せられる信号が記録される。
取得した信号を例えば較正曲線などの上述のような基準スケジュールと比較することにより、定量的判定を得ることができる。
(実施例5)
実施例1が、水で希釈された粉砕牛肉抽出物を使用して繰り返される。それぞれ異なる希釈度の試料が適用される。
(実施例6)
実施例2が、ウェルに試料を配置しカートリッジのチャネル内にそれを引き込む前に、試料が磁性粒子及び蛍光体と混合されるという相違点を伴いつつ繰り返される。
The magnetic particles undergo an excitation wavelength and the emitted signal is recorded.
By comparing the acquired signal with a reference schedule such as that described above, such as a calibration curve, a quantitative determination can be obtained.
(Example 5)
Example 1 is repeated using a ground beef extract diluted with water. Samples with different dilutions are applied.
(Example 6)
Example 2 is repeated with the difference that the sample is mixed with magnetic particles and phosphor before placing the sample in the well and drawing it into the channel of the cartridge.
マウス血清は、緩衝液中で希釈され、バイアル内で磁性粒子溶液及び量子ドット溶液と混合され、ウェル内への配置及びチャネルへの導入前に5分間にわたって温置される。
試料は、シンク・セクション内に即座に引き込まれ得るため、これにより、試料の通過中に磁石に接近する磁性粒子は、読取りゾーンにおいて固定化される。
(実施例7)
実施例2が、シンク・セクションからチャネル内に試料を押し込んで読取りゾーンの固定化されない試料をフラッシングするが、読取り部位にて信号を含む磁性粒子を残すことにより、システムが試料でフラッシングされるという相違点を伴いつつ繰り返される。
Mouse serum is diluted in buffer, mixed with magnetic particle solution and quantum dot solution in a vial, and incubated for 5 minutes prior to placement in the well and introduction into the channel.
The sample can be immediately drawn into the sink section so that magnetic particles approaching the magnet during sample passage are immobilized in the reading zone.
(Example 7)
Example 2 pushes the sample from the sink section into the channel to flush the non-immobilized sample in the read zone, but leaves the magnetic particles containing the signal at the read site, causing the system to be flushed with the sample Repeated with differences.
システムがフラッシングされると、読出しモジュールが、1つのチャネルの上方に位置決めされる。Qdotは420LEDを使用して励起され、放出されるスペクトルが記録される。PC上で動作するアルゴリズムが、655nm及び605nmでのピーク光強度を認識及び記録する。次いで、読出しモジュールは、次のチャネルの上方に位置決めされる。 When the system is flushed, the readout module is positioned above one channel. Qdot is excited using 420 LEDs and the emitted spectrum is recorded. An algorithm running on the PC recognizes and records the peak light intensity at 655 nm and 605 nm. The readout module is then positioned over the next channel.
前述ではいくつかの好適な実施形態を示したが、本発明はこれらに限定されず、以下の特許請求の範囲で規定される主題に含まれる他の方法で具現化され得る点に留意されたい。 While the foregoing describes some preferred embodiments, it should be noted that the present invention is not limited thereto and may be embodied in other ways included in the subject matter defined in the following claims. .
Claims (78)
前記標的成分の1つ以上の捕獲部位をそれぞれの表面に備える複数の磁性粒子を設ける工程と、
前記磁性粒子の前記捕獲部位に結合するための複数の蛍光体を設ける工程と、
流路チャネル内への透過性窓を備えたマイクロ流体デバイスの前記流路チャネル内に前記液体試料、前記蛍光体、及び前記磁性粒子を搬送する工程と、
磁石を使用して前記磁性粒子を前記透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化し、前記固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、前記固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取り、読み取られた前記信号に基づき前記標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施する工程とからなる、方法。 In a method for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample,
Providing a plurality of magnetic particles comprising one or more capture sites for the target component on each surface;
Providing a plurality of phosphors for binding to the capture sites of the magnetic particles;
Transporting the liquid sample, the phosphor, and the magnetic particles into the flow channel of a microfluidic device having a permeable window into the flow channel;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles and captured by the immobilized magnetic particles. A method comprising: reading a signal emitted from a phosphor, and performing a quantitative determination or a qualitative determination of the target component based on the read signal.
成分と同一又は同族体である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 The phosphor is configured to be bonded to the capture site of the magnetic particle by being fixed to a component capable of binding to the capture site of the magnetic particle, and the component is preferably the same as the target component Or the method of any one of Claims 1-10 which is a homologue.
の中の想定される標的成分を捕獲させる工程をさらに備え、前記方法は、好適には任意にアクチュエータを使用して前記流路チャネル内の前記液体試料を脈動させる工程をさらに備え、その後、前記磁性粒子は、磁石を使用して前記透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化される、請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法。 The method further comprises the step of capturing an assumed target component in at least one of the liquid sample and phosphor at the capture site of the magnetic particle, and the method preferably optionally uses an actuator. 2. The method further comprising pulsating the liquid sample in the flow channel, after which the magnetic particles are at least temporarily immobilized adjacent to the permeable window using a magnet. The method of any one of -21.
透過性窓を備えるマイクロ流体デバイスにおいて前記液体試料の一部を前記蛍光体及び前記磁性粒子に接触させることと、
磁石を使用して前記透過性窓に隣接して前記磁性粒子を少なくとも一時的に固定化し、前記固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、前記固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取ることと、
からなる、請求項1〜31のいずれか1項に記載の方法。 The method further comprises performing two or more parallel assays on the liquid sample for quantitative or qualitative determination of the target component, each assay comprising:
Contacting a portion of the liquid sample with the phosphor and the magnetic particles in a microfluidic device comprising a transmissive window;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles and captured by the immobilized magnetic particles. Reading the signal emitted from the phosphor,
The method according to claim 1, comprising:
透過性窓及び前記液体試料の入口を有する少なくとも1つの流路チャネルを備えるマイクロ流体デバイスと、
前記標的成分の1つ以上の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子と、
前記磁性粒子の前記捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体と、
前記透過性窓に隣接して前記磁性粒子を少なくとも一時的に固定化するように構成された磁石と、
前記蛍光体を励起するためのエミッタと、
前記蛍光体から発せられる信号を読み取るためのリーダと、
からなるシステム。 In a system for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample,
A microfluidic device comprising at least one flow channel having a permeable window and an inlet for the liquid sample;
A plurality of magnetic particles comprising on each surface one or more capture sites of the target component;
A plurality of phosphors configured to bind to the capture sites of the magnetic particles;
A magnet configured to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the transmissive window;
An emitter for exciting the phosphor;
A reader for reading a signal emitted from the phosphor;
A system consisting of
び前記磁性粒子が相互に結合し得ないように、前記マイクロ流体デバイスの前記流路チャネル内で一時的に固定化される、請求項39〜54のいずれか1項に記載のシステム。 The phosphor and the magnetic particles are temporarily in the flow channel of the microfluidic device so that the phosphor and the magnetic particles cannot bind to each other before sending a liquid sample to the flow channel. 55. The system according to any one of claims 39 to 54, wherein said system is immobilized on said device.
各前記標的成分について、あるタイプの捕獲部位を表面に備える複数の磁性粒子と、
前記磁性粒子の前記タイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成された複数の蛍光体群とからなる、キット。 In a kit for preparing a sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of a plurality of target components in a liquid sample,
For each of the target components, a plurality of magnetic particles with a type of capture site on the surface;
A kit comprising a plurality of phosphor groups each configured to bind to one of the types of capture sites of the magnetic particles.
前記磁性粒子の前記タイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成されたN個の蛍光体群と、
からなる、Nを2以上の整数として液体試料中のN個の異なる標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に前記試料を調製するための請求項68に記載のキット。 A plurality of magnetic particles comprising N types of capture sites, comprising one type of capture site for each said target component;
A group of N phosphors each configured to bind to one of the types of capture sites of the magnetic particles;
69. The kit of claim 68 for preparing said sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of N different target components in a liquid sample, wherein N is an integer greater than or equal to 2 .
前記磁性粒子の前記タイプの捕獲部位の中の1つに結合するようにそれぞれが構成されたN個の蛍光体群と、
からなる、Nを2以上の整数として液体試料中のN個の異なる標的成分の定量的判定又は定性的判定のための光学的分析用に前記試料を調製するための請求項68に記載のキット。 A group of N magnetic particles each having one type of capture site for one target component;
A group of N phosphors each configured to bind to one of the types of capture sites of the magnetic particles;
69. The kit of claim 68 for preparing said sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of N different target components in a liquid sample, wherein N is an integer greater than or equal to 2 .
前記流路チャネル内に、
前記標的成分の捕獲部位を表面に備える複数の磁性粒子と、
前記磁性粒子の前記捕獲部位に結合するように構成された複数の蛍光体と、
をさらに備え、
好適にはマイクロ流体デバイスである、マイクロ流体デバイス。 A microfluidic device for use in preparing the sample for optical analysis for quantitative or qualitative determination of a target component in a liquid sample, comprising at least a permeable window and an inlet for the liquid sample In a microfluidic device comprising one flow channel,
In the flow channel,
A plurality of magnetic particles provided on the surface with a capture site of the target component;
A plurality of phosphors configured to bind to the capture sites of the magnetic particles;
Further comprising
A microfluidic device, preferably a microfluidic device.
前記標的成分の1つ以上の捕獲部位を各表面に備える複数の磁性粒子を設けることと、
前記標的成分の1つ以上の捕獲部位を備える複数の蛍光体を設けることと、
流路チャネル内への透過性窓を備えたマイクロ流体デバイスの前記流路チャネル内に前記液体試料、前記蛍光体、及び前記磁性粒子を搬送することと、
磁石を使用して前記磁性粒子を前記透過性窓に隣接して少なくとも一時的に固定化し、前記固定化された磁性粒子に励起電磁ビームを放出し、前記標的成分を経由して前記固定化された磁性粒子により捕獲された蛍光体から発せられる信号を読み取り、前記読み取られた信号に基づき前記標的成分の定量的判定又は定性的判定を実施することと、
からなるサンドイッチ・タイプ・アッセイ。 In sandwich type assays for quantitative or qualitative determination of target components in liquid samples,
Providing a plurality of magnetic particles comprising on each surface one or more capture sites of the target component;
Providing a plurality of phosphors comprising one or more capture sites for the target component;
Transporting the liquid sample, the phosphor, and the magnetic particles into the flow channel of a microfluidic device having a permeable window into the flow channel;
A magnet is used to at least temporarily immobilize the magnetic particles adjacent to the permeable window, and an excitation electromagnetic beam is emitted to the immobilized magnetic particles, and the immobilization is performed via the target component. Reading a signal emitted from a phosphor captured by the magnetic particles, and performing a quantitative determination or a qualitative determination of the target component based on the read signal;
A sandwich type assay consisting of
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016211893A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | シスメックス株式会社 | Analyte analysis method using analyte analysis cartridge, analyte analysis cartridge and analyte analysis device |
JP2019508687A (en) * | 2016-02-01 | 2019-03-28 | スカンジナビアン マイクロ バイオデバイシズ エイピーエスScandinavian Micro Biodevices Aps | Microfluidic analysis system, microfluidic cartridge and method of performing analysis |
JP2020106527A (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Delta Electronics, Inc. | Detection method and device for enhancing detection signal, as well as detection cartridge |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015192855A1 (en) | 2014-06-18 | 2015-12-23 | Scandinavian Micro Biodevices Aps | A microfluidic detection system and a microfluidic cartridge |
US11262354B2 (en) * | 2014-10-20 | 2022-03-01 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Disposable sensor elements, systems, and related methods |
US10807093B2 (en) | 2016-02-05 | 2020-10-20 | Katholieke Universiteit Leuven | Microfluidic systems |
JP2019527365A (en) | 2016-06-15 | 2019-09-26 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | Gas sampling catheter |
CN107583675B (en) * | 2016-07-06 | 2023-04-14 | 广州好芝生物科技有限公司 | Flow control mechanism and system comprising same |
US11172846B2 (en) | 2016-10-21 | 2021-11-16 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Gas sampling device |
WO2018140719A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Confer Health, Inc. | Magnetic particle-based immunoassay and methods of using the same |
US10770182B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-09-08 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Systems and methods for assessing the health status of a patient |
US10852264B2 (en) | 2017-07-18 | 2020-12-01 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Systems and methods for analyte sensing in physiological gas samples |
EP4122389A1 (en) | 2018-02-20 | 2023-01-25 | Regents of the University of Minnesota | Breath sampling mask and system |
US11291997B2 (en) * | 2018-08-02 | 2022-04-05 | Colorado State University Research Foundation | Rotary manifold for paper-based immunoassays |
CN112930480A (en) | 2018-10-19 | 2021-06-08 | 明尼苏达大学董事会 | Systems and methods for detecting brain disorders |
US11835435B2 (en) | 2018-11-27 | 2023-12-05 | Regents Of The University Of Minnesota | Systems and methods for detecting a health condition |
WO2020131567A1 (en) | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Systems and methods for measuring kinetic response of chemical sensor elements |
US20200206735A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Delta Electronics, Inc. | Detection method, device and cartridge for enhancing detection signal intensity |
CN114651178A (en) | 2019-09-10 | 2022-06-21 | 波士顿科学国际有限公司 | Gas measurement device and method |
CN116134151A (en) * | 2020-08-07 | 2023-05-16 | 维塔生物科技公司 | Multiplex analyte detection |
EP4193148A1 (en) * | 2020-08-07 | 2023-06-14 | Vital Biosciences Inc. | Kinetic modulation for magnetic analyte detection |
CN115308200B (en) * | 2022-10-12 | 2022-12-13 | 东营钧辰石油设备有限责任公司 | Sealed gas detector adopting lead acetate paper method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002525394A (en) * | 1998-09-18 | 2002-08-13 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Water-soluble fluorescent semiconductor nanocrystals |
US20040043512A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Self-calibration system for a magnetic binding assay |
JP2008238168A (en) * | 2008-04-14 | 2008-10-09 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid mixing mechanism |
JP2009019971A (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Microchemical optical analyzing chip and system |
WO2010041230A2 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Cnrs-Dae | Microfluidic integrated device for sample processing |
JP2011033454A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Detection method, and dielectric particles containing magnetic material used for detection method |
WO2012032294A1 (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | Multi-Sense Technologies Limited | Assay device and reader |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2063385B (en) * | 1979-11-23 | 1983-06-22 | Cross Mfg Co 1938 Ltd | Gas seals |
US4347312A (en) | 1980-03-20 | 1982-08-31 | Research Triangle Institute | Detection of antibiotics in milk |
FI842992A0 (en) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | Labsystems Oy | IMMUNOLOGISKT DEFINITIONSFOERFARANDE. |
WO1999017119A1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-08 | University Of Washington | Simultaneous particle separation and chemical reaction |
JP4425470B2 (en) | 1998-09-18 | 2010-03-03 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Biological applications of semiconductor nanocrystals |
US6498497B1 (en) * | 1998-10-14 | 2002-12-24 | Caliper Technologies Corp. | Microfluidic controller and detector system with self-calibration |
US6562581B2 (en) * | 2001-08-31 | 2003-05-13 | Portascience | Method for quantitative determination of glycated hemoglobin |
US7314763B2 (en) * | 2002-08-27 | 2008-01-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Fluidics-based assay devices |
US6872450B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-03-29 | Evident Technologies | Water-stable photoluminescent semiconductor nanocrystal complexes and method of making same |
US20050226779A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-10-13 | Oldham Mark F | Vacuum assist for a microplate |
US7787923B2 (en) * | 2003-11-26 | 2010-08-31 | Becton, Dickinson And Company | Fiber optic device for sensing analytes and method of making same |
US20080032420A1 (en) * | 2004-03-30 | 2008-02-07 | Lambert James L | Surface Enhanced Raman Scattering and Multiplexed Diagnostic Assays |
US7521226B2 (en) * | 2004-06-30 | 2009-04-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | One-step enzymatic and amine detection technique |
EP1827693B1 (en) | 2004-12-09 | 2010-03-24 | Scandinavian Micro Biodevices ApS | A micro fluidic device and methods for producing a micro fluidic device |
WO2007092713A2 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Microfluidic system and method for analysis of gene expression in cell-containing samples and detection of disease |
JP5415253B2 (en) * | 2006-03-24 | 2014-02-12 | ハンディラブ・インコーポレーテッド | Integrated system for processing microfluidic samples and methods of use thereof |
US7498177B2 (en) | 2006-04-24 | 2009-03-03 | Jesus Martinez De La Fuente | Quantum dots and their uses |
EP2049902A4 (en) * | 2006-07-28 | 2010-09-01 | Biosite Inc | Devices and methods for performing receptor binding assays using magnetic particles |
US8586385B2 (en) * | 2006-12-28 | 2013-11-19 | Intel Corporation | Method and device for biomolecule preparation and detection using magnetic array |
EP2134735A1 (en) | 2007-03-05 | 2009-12-23 | Anderson Forschung Group LLC | Magnetic bead trap and mass spectrometer interface |
US20100254858A1 (en) | 2007-11-14 | 2010-10-07 | Prawin Paulraj | Microchannel structures having bonded layers including height control features |
CA2706451A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Smart Tube, Inc. | Devices, systems and methods for the collection, stimulation, stabilization, and analysis of a biological sample |
US20090270269A1 (en) | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Ashok Kumar | Nano-scale fluoro-biosensors exhibiting a low false alarm rate for rapid detection of biological contaminants |
US8906702B2 (en) | 2008-10-10 | 2014-12-09 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Methods and related devices for continuous sensing utilizing magnetic beads |
US8585627B2 (en) * | 2008-12-04 | 2013-11-19 | The Invention Science Fund I, Llc | Systems, devices, and methods including catheters configured to monitor biofilm formation having biofilm spectral information configured as a data structure |
US20110130297A1 (en) | 2009-01-23 | 2011-06-02 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Quantum dot-sensory array for biological recognition |
TWI400446B (en) | 2009-03-20 | 2013-07-01 | Univ Nat Cheng Kung | Immuno-analysis biochip |
TW201113523A (en) | 2009-08-31 | 2011-04-16 | Mbio Diagnostics Inc | Integrated sample preparation and analyte detection |
WO2012016107A1 (en) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Sdix | Methods and kits for detection of salmonella enteritidis and related serovars |
US20120275929A1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Aptina Imaging Corporation | Ferrofluid control and sample collection for microfluidic application |
-
2013
- 2013-06-21 PL PL13807718T patent/PL2864781T3/en unknown
- 2013-06-21 AU AU2013279833A patent/AU2013279833B2/en active Active
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- 2013-06-21 EP EP13807718.5A patent/EP2864781B1/en active Active
- 2013-06-21 DK DK13807718.5T patent/DK2864781T3/en active
- 2013-06-21 US US14/409,703 patent/US10859571B2/en active Active
- 2013-06-21 JP JP2015517612A patent/JP6301322B2/en active Active
-
2020
- 2020-11-05 US US17/090,244 patent/US20210063388A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002525394A (en) * | 1998-09-18 | 2002-08-13 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Water-soluble fluorescent semiconductor nanocrystals |
US20040043512A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Self-calibration system for a magnetic binding assay |
JP2009019971A (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Microchemical optical analyzing chip and system |
JP2008238168A (en) * | 2008-04-14 | 2008-10-09 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid mixing mechanism |
WO2010041230A2 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Cnrs-Dae | Microfluidic integrated device for sample processing |
JP2011033454A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Detection method, and dielectric particles containing magnetic material used for detection method |
WO2012032294A1 (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | Multi-Sense Technologies Limited | Assay device and reader |
JP2013536952A (en) * | 2010-09-07 | 2013-09-26 | マルチ−センス テクノロジーズ リミテッド | Assay device and reading device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016211893A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | シスメックス株式会社 | Analyte analysis method using analyte analysis cartridge, analyte analysis cartridge and analyte analysis device |
JP2019508687A (en) * | 2016-02-01 | 2019-03-28 | スカンジナビアン マイクロ バイオデバイシズ エイピーエスScandinavian Micro Biodevices Aps | Microfluidic analysis system, microfluidic cartridge and method of performing analysis |
US11400449B2 (en) | 2016-02-01 | 2022-08-02 | Zoetis Denmark Aps | Microfluidic assay system, a microfluidic cartridge and a method of performing an assay |
JP2020106527A (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Delta Electronics, Inc. | Detection method and device for enhancing detection signal, as well as detection cartridge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6301322B2 (en) | 2018-03-28 |
US20150247845A1 (en) | 2015-09-03 |
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EP2864781B1 (en) | 2017-12-13 |
US20210063388A1 (en) | 2021-03-04 |
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